光纖中基于聲光作用的光調(diào)控及其應(yīng)用.pdf

1、光纖通信系統(tǒng)性能的提升離不開光信號處理器件的發(fā)展，其中全光纖器件易于與光纖通信系統(tǒng)連接，便于系統(tǒng)的集成，在光纖通信系統(tǒng)的發(fā)展過程中起著不可替代的作用。在全光纖器件的設(shè)計中，全光纖聲光可調(diào)諧器件不但具有便捷的可調(diào)諧特性，而且結(jié)構(gòu)相對簡單，對于全光纖器件的發(fā)展具有重要的研究意義和應(yīng)用價值。
　　本論文的研究工作主要以光纖中的聲光作用為基礎(chǔ)，介紹了光纖中聲光可調(diào)諧濾波器的基本原理;并利用光纖中的聲光作用構(gòu)建了光纖繞組聲光可調(diào)諧濾波器、光

2、纖聲光可調(diào)諧上下話路耦合器和全光纖可調(diào)諧馬赫曾德干涉儀等光纖器件。本論文的主要內(nèi)容有以下六個方面:
　　1.第一章首先介紹了全光纖器件的研究現(xiàn)狀和意義，并對目前全光纖聲光可調(diào)諧濾波器件的發(fā)展現(xiàn)狀和研究意義進行了介紹。
　　2.第二章首先介紹了光纖中利用聲光作用構(gòu)建聲光可調(diào)諧濾波器的基本原理;并對構(gòu)建聲光可調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)所使用的超聲換能器的結(jié)構(gòu)、性能和制作過程進行了介紹;然后實際制作了超聲換能器，并構(gòu)建了全光纖聲光可調(diào)諧濾波器

3、結(jié)構(gòu)，實驗研究了聲光可調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)出射光譜的調(diào)諧特性。
　　3.第三章首先分析了影響聲光可調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)出射光譜耦合效率的原因，并介紹了提高聲光可調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)出射光譜耦合效率的方法;然后針對目前存在的問題，我們提出了利用楔形超聲聚能器構(gòu)建光纖繞組聲光可調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)，并對其提高出射光譜耦合效率的可行性進行了分析;進一步實際制作了光纖繞組濾波器結(jié)構(gòu)。利用這種光纖繞組聲光可調(diào)諧濾波器結(jié)構(gòu)，不但可以提高其出射光譜的耦合效率，而且實驗

4、證明了其出射光譜具有耦合效率和中心波長可調(diào)諧的特性;除此之外，我們還利用光纖繞組聲光可調(diào)諧濾波器構(gòu)建了粗略梳狀濾波器，拓寬了光纖繞組濾波器的應(yīng)用范圍。
　　4.第四章我們首先介紹了基于兩平行長周期光纖光柵構(gòu)建的全光纖上下話路耦合器的基本原理、存在的優(yōu)點和不足之處;鑒于上述耦合器結(jié)構(gòu)出射光譜調(diào)諧不方便的問題，我們利用全光纖聲光可調(diào)諧濾波器和錐形光纖之間的耦合構(gòu)建了全光纖聲光可調(diào)諧上下話路耦合器，分析了這種上下話路耦合器的基本原理，實

5、驗證明了這種耦合器結(jié)構(gòu)不但可以實現(xiàn)兩光纖之間的能量轉(zhuǎn)換，而且這種耦合器結(jié)構(gòu)上下話路出射光譜的耦合效率和中心波長可以通過外加射頻信號的功率和頻率分別進行調(diào)節(jié);最后針對基于聲光可調(diào)諧濾波器和錐形光纖構(gòu)建的全光纖上下話路耦合器結(jié)構(gòu)的出射光譜在偏離設(shè)計波長存在傳播常數(shù)適配的缺點，我們利用兩平行全光纖聲光可調(diào)諧濾波器構(gòu)建了另外一種全光纖上下話路耦合器結(jié)構(gòu)，實驗證明了這種耦合器結(jié)構(gòu)不但可以實現(xiàn)兩光纖之間的能量耦合，而且證明了這種耦合器結(jié)構(gòu)在實現(xiàn)波長

6、可調(diào)諧的同時，耦合器上下話路的出射光譜在每一個調(diào)諧波長都具有比較均勻的耦合效率。
　　5.第五章首先介紹了全光纖馬赫曾德干涉儀的基本原理和制作方法，并針對目前制作的光纖馬赫曾德干涉儀的干涉光譜缺乏可調(diào)諧特性的問題進行了分析;然后我們利用全光纖聲光可調(diào)諧濾波器與錐形光纖的級聯(lián)構(gòu)建了全光纖聲光可調(diào)諧馬赫曾德干涉儀，實驗證明了這種馬赫曾德干涉儀結(jié)構(gòu)不但可以產(chǎn)生干涉光譜，而且可以通過控制外加射頻信號的功率和頻率實現(xiàn)對干涉光譜的通道隔離度和