光折變光柵可調諧濾波器的研究.pdf

1、可調諧光波長濾波器在下一代高速通信系統(tǒng)中扮演著重要角色,是實現大容量、高速率全光網通信的關鍵節(jié)點器件。本文以鈮酸鋰晶體(LiNbO3)為基底,研究了基于光折變效應的可調諧光柵濾波器。
　　 首先,研究了體全息反射光柵濾波器。理論分析了體全息光折變布拉格光柵在非對稱記錄和讀出條件下的耦合常數和布拉格失諧參數,分析了影響光柵衍射效率和帶寬的因素;通過數值模擬,得到了在對稱記錄和正入射讀出時,光柵長度d=10mm,折射率調制度△n=7

2、.1×10-5的衍射效率可達到80％,帶寬小于0.08nm。實驗上,利用雙光束干涉的方法,通過控制雙光束的記錄角度,在鈮酸鋰晶體中寫入了體全息光折變布拉格光柵。在1548nm波長處獲得了半高全寬為4nm,衍射效率為10%的濾波結果。
　　 其次,研究了LiNbO3鈦擴散波導光柵濾波器。首先提出了全息記錄光柵濾波的實驗方案,在LiNbO3單模波導上通過雙光束干涉形成光折變光柵,理論研究發(fā)現,適當提高光功率密度和增加雜質摻雜濃度可提

3、高衍射效率、減少光柵初次建立時間?；隈詈喜ɡ碚摰臄抵的M結果表明,增大光柵長度d能使衍射效率提高且?guī)捵冃?而增加折射率調制度△n使衍射效率提高但同時帶寬變寬。在△n大于8×10-5,d=12mm時,可獲得91%以上的衍射效率和小于0.08nm的帶寬。在實驗方案和理論研究的基礎上,搭建了雙光束干涉法記錄光柵的實驗,分析了波導和光纖的端面耦合實現紅外讀出濾波的可行性,初步建立了用于CWDM光網絡系統(tǒng)中記錄和測試濾波系統(tǒng)。并對整體實驗方案