基于自適應(yīng)差分進(jìn)化算法的多通道光纖光柵濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì).pdf

1、光纖光柵具有體積小、低損耗、低成本、抗電磁干擾等特點(diǎn)，并且通過對(duì)光柵的設(shè)計(jì)，可以得到各種豐富的光譜特性，利用這一特性可構(gòu)成許多性能獨(dú)特的光纖無源器件。光纖光柵濾波器就是其中一種非常重要的光纖光柵器件，在光纖通信、光纖傳感、光計(jì)算和光信息處理等領(lǐng)域均有著廣闊的應(yīng)用前景。隨著不同的應(yīng)用對(duì)波長(zhǎng)通道數(shù)目需求的增長(zhǎng)，對(duì)濾波器的性能提出了更加嚴(yán)格的要求，多通道光纖光柵濾波器的設(shè)計(jì)成為光濾波技術(shù)的研究熱點(diǎn)和難點(diǎn)之一。
　　多通道光纖光柵的光譜要

2、求有多個(gè)窄帶通道，不同通道的中心波長(zhǎng)不同，而且隨著通道數(shù)目的增加，折射率調(diào)制深度也會(huì)遞增，從而導(dǎo)致物理上不可實(shí)現(xiàn)。這些特點(diǎn)使多通道光纖光柵的設(shè)計(jì)比單通道的光纖光柵設(shè)計(jì)更加困難。在設(shè)計(jì)多通道光纖光柵濾波器時(shí)，不僅要使光譜滿足預(yù)期的譜線特點(diǎn)，還要使盡可能的減少折射率調(diào)制深度，使其滿足物理可實(shí)現(xiàn)。
　　本文針對(duì)多通道光纖光柵濾波器設(shè)計(jì)上存在的問題，在基于群時(shí)延的光纖光柵濾波器直接設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上，充分分析了群時(shí)延參數(shù)對(duì)折射率調(diào)制深度的影響

3、。以最小化最大折射率調(diào)制深度為優(yōu)化目標(biāo)，建立群時(shí)延參數(shù)的優(yōu)化模型，運(yùn)用參數(shù)自適應(yīng)的差分進(jìn)化算法對(duì)優(yōu)化模型進(jìn)行求解，為多通道光纖光柵濾波器的每個(gè)子光柵分配合適的群時(shí)延參數(shù)，最終設(shè)計(jì)得到的多通道光纖光柵濾波器具有較低的折射率調(diào)制深度，使其在物理上可實(shí)現(xiàn)。
　　為驗(yàn)證所提出的設(shè)計(jì)方法的有效性，本文分別設(shè)計(jì)了8通道均勻?yàn)V波器、80通道均勻?yàn)V波器、101通道均勻?yàn)V波器以及80通道非均勻?yàn)V波器，并與現(xiàn)有的設(shè)計(jì)結(jié)果對(duì)比分析。實(shí)驗(yàn)表明由本文算法設(shè)