幾種光纖光柵型非線性全光開(kāi)關(guān).pdf

1、利用石英光纖的紫外光敏特性將光柵做在光纖上而形成的光纖光柵已經(jīng)發(fā)展成為光纖通信和傳感領(lǐng)域的一種關(guān)鍵性器件。在未來(lái)的全光通信中，需要以全光開(kāi)關(guān)代替目前的電子開(kāi)關(guān)進(jìn)行光交換。由于用光纖光柵做成的全光開(kāi)關(guān)具有體積小、工藝簡(jiǎn)單、插入損耗小、對(duì)偏振不敏感、易與光纖通信系統(tǒng)聯(lián)接等優(yōu)點(diǎn)，受到了國(guó)內(nèi)外研究人員的關(guān)注。
　　本文以光纖光柵的耦合模理論為基礎(chǔ)，對(duì)幾種結(jié)構(gòu)的光纖光柵全光開(kāi)關(guān)的特性進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。主要研究工作包括:
　　首

2、先，對(duì)光纖光柵全光開(kāi)關(guān)的研究歷史及現(xiàn)狀進(jìn)行了簡(jiǎn)要的綜述。
　　在理論上，嚴(yán)格推導(dǎo)了光纖光柵的耦合模方程，分析討論了幾種典型光纖光柵的光學(xué)特性，為光纖光柵全光開(kāi)關(guān)的設(shè)計(jì)和研究提供了理論依據(jù)。
　　研究了在交叉相位調(diào)制下由單個(gè)布拉格光纖光柵(FBG)構(gòu)成全光開(kāi)關(guān)的光學(xué)特性，推出了信號(hào)光在不同失諧范圍下開(kāi)關(guān)閾值開(kāi)關(guān)功率的表達(dá)式。同時(shí)討論了在不同失諧量和不同耦合系數(shù)下器件的反射率與閾值開(kāi)關(guān)功率的關(guān)系，以及對(duì)器件消光比的影響。

3、　　其次，我們提出了將摻餌光纖連接兩個(gè)對(duì)稱的FBG，形成EDF-FBG對(duì)的光雙穩(wěn)開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)。用傳遞矩陣的方法描述了該雙穩(wěn)開(kāi)關(guān)器件的工作原理，并對(duì)其雙穩(wěn)特性進(jìn)行了討論和分析。與單個(gè)布拉格光柵開(kāi)關(guān)相比，發(fā)現(xiàn)在考慮吸收的情況下，該器件可獲得低達(dá)15mW左右的閾值開(kāi)關(guān)功率。
　　最后，我們提出用一根摻餌光纖連接兩個(gè)對(duì)稱的長(zhǎng)周期光纖光柵(EDF-LPFG)構(gòu)成的新型全光開(kāi)關(guān)。數(shù)值模擬了在交叉相位調(diào)制下對(duì)應(yīng)于不同泵浦功率的信號(hào)光的透射譜；還研究