長周期光柵耦合器的研究及其應(yīng)用.pdf

1、全光緩存器能夠在光域內(nèi)對數(shù)據(jù)包緩存，成為下一代智能全光網(wǎng)演進(jìn)的重要支撐器件。光柵耦合器作為波分復(fù)用中一個(gè)關(guān)鍵元件，對整個(gè)全光分組交換網(wǎng)的性能有重要影響。
　　本文在自然科學(xué)基金“新型光控動態(tài)全光緩存整形器的研究”資助下，重點(diǎn)研究了長周期光柵的耦合特性和平行長周期光柵耦合器的濾波特性。創(chuàng)新性提出復(fù)調(diào)制長周期光柵耦合器的理論，分析其濾波特性，提出一種基于復(fù)調(diào)制長周期光柵輔助耦合器的新型全光緩存器結(jié)構(gòu)。該緩存器可以實(shí)現(xiàn)信號的緩存、復(fù)制和

2、提取，并能應(yīng)用于記憶胞和脈沖定時(shí)，具有結(jié)構(gòu)簡單、成本低廉等優(yōu)點(diǎn)。主要內(nèi)容包括：長周期光柵的研究進(jìn)展、長周期光柵的耦合特性研究、平行長周期光柵耦合器的研究、復(fù)調(diào)制長周期光柵耦合器的研究。
　　本文的主要工作如下：
　　(1)從光纖的三層理論模式出發(fā)，基于耦合模理論，詳細(xì)分析了纖芯基模與單個(gè)包層模之間的耦合特性，著重分析了光柵周期數(shù)和耦合深度對透射譜的影響。
　　(2)分析了纖芯基模與一階各次包層模耦合時(shí)，纖芯基模有效折射

3、率、包層模有效折射率、耦合常數(shù)、包層模傳輸常數(shù)等參數(shù)的求解方法。重點(diǎn)對長周期光柵纖芯基模到一階奇次包層模的透射譜進(jìn)行了仿真，討論并仿真了外界環(huán)境、包層半徑和光柵長度等參數(shù)對單個(gè)長周期光柵的濾波特性的影響。
　　(3)分析研究了兩個(gè)平行長周期光柵耦合器中，光柵偏移距離不同情況下在諧振波長處實(shí)現(xiàn)100％耦合效率的條件，并對耦合特性進(jìn)行了仿真。
　　(4)提出了復(fù)調(diào)制長周期光柵耦合器的理論，推導(dǎo)并求解復(fù)合調(diào)制下的耦合模方程，對不同