光纤光栅反射式滤波器的分析 (2).ppt

1、光纤光栅反射式滤波器的应用及分析,孟波 电08A-3 指导教师：董小伟,08101040318,光纤光栅的简介,光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯，在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化，从而形成永久性空间的相位光栅，其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的（透射或反射）滤波器或反射镜。,光线光栅结构示意图,应用及发展前景,光纤光栅滤波器可用作光纤通信中的复用/解复，光放大器中抑制噪声等。它的优点是反射率高，反射峰均匀，反射峰间隔（对应光波分复用的波道间隔）稳定及谱宽较窄。具有低损耗易耦合，与振幅无关和全光集成等。光纤光栅滤波器很适合作为光纤通信上的上

2、/下载复用器（ADM)使用，尤其是用于密集型波分复用系统（DWDM),随着DWDM的巨大市场光纤光栅滤波器必将得到迅速发展，在光纤通信领域有广泛的应用前景。,理论分析方法,对于光栅的分析方法常采用两套理论进行，即基于几何光学的射线理论和基于模式理论的耦合模理论。除此之外，还有WKB法，变量法等方法可用于研究光波在光纤光栅中的传输特性。,对于光栅的分析方法常采用两套理论进行，即基于几何光学的射线理论和基于模式理论的耦合模理论。除此之外，还有WKB法，变量法等方法可用于研究光波在光纤光栅中的传输特性。 射线理论 根据导波光学，光纤中模场的传播常数 光纤光栅的特性可用光栅方程描述；,在光纤中，1级衍

3、射最重要，当满足相位匹配条件时，一个正向传输模耦合到一个反向传输基模，这种情况下所得到的光栅周期较小，称为短周期光栅，也叫布拉格（Bragg）光栅。该种光栅的基本特征表现为一个反射式光学滤波器，反射峰值波长称为Bragg波长 ，满足下式：,耦合模理论,模理论物理概念明确，模型简洁直观，被广泛用于分析各种耦合波导结构中的光波传输与能量交换问题。耦合模理论已被公认为最基本的光纤光栅理论分析方法。 光线光栅可等效为折射率微小畸形的周期性光波导，利用耦合模理论可建立较精确描述各类光纤光栅的理论模型。其纵向折射率的变化引起不同光波模式之间的耦合，光纤光栅将一个光纤模式的功率部分或完全的转移到另一个光纤模

4、式中去，从而改变了入射光的频谱。另外，在一根单模光纤中，纤芯中的入射基模既可被耦合到前向传输模中，这依赖于光栅及不同传输常数所决定的相位条件。,利用MATLAB仿真,（1）建立数学模型 （2）根据数学模型，编写仿真程序 （3）编译仿真程序，得到仿真结果 （4）观察各个参数对所仿真得出的波 形的影响。,设计计划,12周：选择毕设题目，搜集课题相关资料及英文文献翻译，对设计形成初步整体构想。 34周：确定设计方案，完成开题报告、开题答辩。 56周：学习和掌握汇编语言，构思实现方案的编程方法。 78周：根据构思编写基本程序,进行调试。 910周：进行前期仿真，调试程序并对其中的不足进行修改。 1112周：验机，记录数据并收集相关资料。 1314周：整理思路，准备论文答辩。 1516周：撰写论文，打印并上交，开始论文答辩。,主要参考文献,1.光纤通信（第二版） 张宝富 苏洋 王海潼 编著 ；西安电子科技大学出版社2009 2.光纤通信原理（第2版）邓大鹏等编著 ；人民邮电出版社 2009 3.光纤通信（第3版