信號流程圖理論及其在光學(xué)環(huán)諧振腔特性分析中應(yīng)用的研究.pdf

1、光學(xué)濾波器在波分復(fù)用系統(tǒng)中是一類重要的器件。其中，環(huán)諧振腔由于具有優(yōu)良的頻率選擇特性和能量存儲特性，一直被廣泛地研究和應(yīng)用。本文用信號流程圖法研究了幾類以環(huán)諧振腔為基礎(chǔ)元件的光學(xué)濾波器的特性。全文內(nèi)容如下：
　　 (1)針對馬赫-曾德爾(MZI)干涉儀余弦輸出的特點，分析了將光纖環(huán)諧振腔加入MZI的改進方案。用信號流程圖法分析了帶阻式光纖環(huán)諧振腔對MZI輸出譜的影響，用傳輸矩陣法分析了帶通式光纖環(huán)諧振腔對MZI輸出譜的影響。分

2、析結(jié)果表明，這兩類器件的輸出譜相對于常規(guī)MZI來說，都具有更高的0.5dB透過帶寬和25 dB 截止帶寬，輸出譜形態(tài)是近似于矩形方波的理想梳狀譜，降低了對入射信號光的要求。
　　 (2)使用兩個基本的透射式微環(huán)諧振腔，構(gòu)造了一個級聯(lián)的復(fù)合微環(huán)諧振腔結(jié)構(gòu)，分析了該復(fù)合諧振腔的輸出譜特性。研究結(jié)果表明，相對于單個透射式微環(huán)諧振腔而言，由于內(nèi)在的游標效應(yīng)，級聯(lián)結(jié)構(gòu)諧振腔輸出譜的階數(shù)受到抑制，自由譜寬范圍得到了擴展，輸出譜的精細度和對

3、比度也得到了顯著的提高。
　　 (3)提出了一種MZI干涉儀輔助的微環(huán)諧振腔結(jié)構(gòu)，利用信號流程圖法推導(dǎo)了該器件的輸出功率表達式和半峰全寬表達式。進行了數(shù)值模擬，結(jié)果顯示MZI干涉儀輔助的微環(huán)諧振腔具有周期性的帶阻濾波特性。最后，分析了MZI干涉儀兩臂差產(chǎn)生的相位，以及耦合系數(shù)對器件輸出譜的影響。研究結(jié)果對該器件的實際加工和進一步改善其濾波性能都具有重要的參考意義。
　　 (4)針對成品相移光柵反射譜中透射窗口位置的不