基于高雙折射光纖環(huán)境的波長(zhǎng)交錯(cuò)器（Interleaver）研究.pdf

1、波長(zhǎng)交錯(cuò)濾波技術(shù)(Interleaver)是密集波分復(fù)用(DWDM)系統(tǒng)研究中的一個(gè)新課題，波長(zhǎng)交錯(cuò)器配合現(xiàn)有的窄帶濾波器件能方便為現(xiàn)有系統(tǒng)升級(jí)，大大降低了升級(jí)成本和對(duì)超窄帶濾波器件的嚴(yán)格要求。本文提出一種新型的波長(zhǎng)交錯(cuò)器——高雙折射光纖Sagnac干涉儀型(HBFSI)波長(zhǎng)交錯(cuò)器，它具有穩(wěn)定性高、輸出譜型良好、全光纖化、偏振無(wú)關(guān)等優(yōu)點(diǎn)。本文以Jones矩陣為基本數(shù)學(xué)方法對(duì)高雙折射光纖Sagnac干涉儀以及基于高雙折射光纖Sagnac干

2、涉儀的波長(zhǎng)交錯(cuò)器和梳狀濾波器進(jìn)行了詳細(xì)系統(tǒng)的理論分析，并做了大量的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，為高雙折射光纖Sagnac干涉型器件的進(jìn)一步研究和實(shí)用化奠定基礎(chǔ)。 本論文的主要工作內(nèi)容如下： 第一，以Jones矩陣?yán)碚摓榛纠碚?，?duì)一階高雙折射光纖Sagnac干涉儀進(jìn)行了嚴(yán)格系統(tǒng)地理論推導(dǎo)，得到和已知文獻(xiàn)不同的結(jié)論。數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)證明本文的結(jié)論更準(zhǔn)確合理的描述了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。 第二，在一階高雙折射光纖Sagnac干涉儀理論推導(dǎo)的基礎(chǔ)上對(duì)

3、高階高雙折射光纖Solc-Sagnac和Lyot-Sagnac干涉儀模型進(jìn)行了理論研究和大量的數(shù)值模擬。 第三，以一階高雙折射光纖Sagnac干涉儀為基本單元構(gòu)造了一階HBFSI型波長(zhǎng)交錯(cuò)器，詳細(xì)地推導(dǎo)了其傳輸函數(shù)并進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明一階HBFSI型波長(zhǎng)交錯(cuò)器的奇偶信道輸出譜型為余弦型且穩(wěn)定性良好，信道隔離度達(dá)到25dB。 第四，以三階高雙折射光纖Solc-Sagnac干涉儀為基本單元構(gòu)造了一種具有平

4、頂通帶的三階}tBFSI型波長(zhǎng)交錯(cuò)器，數(shù)值模擬和實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該HBFSI型波長(zhǎng)交錯(cuò)器的信道隔離度超過(guò)28dB，和一階HBFSI型波長(zhǎng)交錯(cuò)器輸出光譜相比通帶寬度@0.1dB展寬了65％。對(duì)于100GHz的三階HBFSI型波長(zhǎng)交錯(cuò)器，其通帶寬度@0.5dB為0.22nm，信道隔離度為30dB，基本符合通信要求。 第五，研究了耦合器的功率耦合比和輸出端口反射對(duì)HBFSI型波長(zhǎng)交錯(cuò)器傳輸性能的影響，討論了HBFSI型波長(zhǎng)交錯(cuò)器的中心波長(zhǎng)

5、調(diào)諧、偏振無(wú)關(guān)特性和穩(wěn)定性，分別進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 第六，提出了一種基于二階高雙折射光纖Solc-Sagnac干涉儀的全光纖窄帶通梳狀濾波器，具有窄帶通和寬信道間隔的特點(diǎn)，與對(duì)照的方案相比，消光比高出3dB；提出了一種基于二階高雙折射光纖Lyot-Sagnac干涉儀的梳狀濾波器，實(shí)現(xiàn)了平頂通帶，同時(shí)消光比達(dá)到30dB；利用二階高雙折射光纖Lyot-Sagnac干涉儀實(shí)現(xiàn)了一種信道間隔可動(dòng)態(tài)切換的梳狀濾波器，該濾波器的峰值