收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

液晶调谐滤光片的设计与测试

云茂金  
【摘要】: 光学滤光片在连续的光谱中用于透过一定宽度的光谱带或在线状光谱中提取某些辐射。滤光片在科学技术的各个领域起着重要的作用.近年来随着光纤通信中以增大传输容量为目的的WDM及DWDM系统的兴起,滤光片作为WDM和DWDM系统中的一个关键部件日益引起人们的关注。 绝大多数WDM系统需要的一个关键功能,是由光学滤光片实现的接收机波长的可选择性。这种滤光片允许一个波长通过,阻止所有其它波长通过,这样就能准确无误的恢复数据。如果系统需要波长可调谐接收机,那么滤光片必须是可调谐的。即使系统允许将接收机固定在某个特定波长上,滤光片还是需要一定的可调谐性,以便将光滤光片的通带中心与光谱的正确位置对准,并补偿频率的漂移。因而可调谐滤光片作为光纤通信中的一个关键器件日益引起各国研究部门的重视,各种可调谐滤光片先后研制出来。如: 机械调谐的可调光栅滤光片,光栅安装在一个旋转部件上,光栅与入射光的夹角决定了所需要选择的波长。通过光栅的旋转,改变入射光与光栅的夹角,从而实现波长的调谐。这种滤光片具有控制电压高、响应速度慢、体积庞大等缺点 电子光学滤光片则是通过施加电压使各种电子光学材料的双折射率发生变化来实现透射波长的调谐,也可以利用电光晶体在电场中的旋转来实现波长的调谐。近年来随着晶体材料科学的发展,利用晶体的电光效应制成的电光可调谐滤光片得到了很大的发展,它已广泛用于波长信号分离、传感器保护、机载水文探测、遥感领域,并且在光纤通信中有很大的应用前景。本文重点研究了可调谐液晶电光滤光片,它的主要优点有: 1、可应用的光谱范围特别宽。许多液晶在紫外、可见光、红外都具有较大的双折射率和良好的透射性。 2、其调谐性能决定于所用液晶材料的双折射率,通常较小的 曲阜师范大学研究生论文稿纸 第2页 电压(0.8-4V)就足以产生较大的双折射率变化。 3、滤光片中的液晶厚度、液晶分子的排列方向比较灵活,输 出光束不发生偏离。 4、可调谐液晶电光滤光片的应用范围广、制作简单、成本较 低。 各种改进液晶电光可调谐滤光片的措施的实现,使得液晶调 谐滤光片成为一种很有应用前景的电先调谐滤光片,特别是用于 光纤通信中的波分复用系统和密集波分复用系统,将使光纤的传 输容量大大增加。目前国外在这方面的研究进展很快,而国内在 这方面的研究比较薄弱。因此对该器件进行深入的研究是很有必 要的。 论文共分四章,第一章主要介绍了Lyot滤光片、FP滤光片 及其他滤光片的原理,并对其参数及调谐滤光片在光纤通信系统 中的应用做了描述。第二章详细介绍了液晶的基本知识,主要包括 液晶的分类、三类液晶中液晶分子的排列特点及向列型液晶的电- ”——”-””””一—“一’——”—””-’”””’””””’-’”一 一” 一 @ 控双折射效应,利用偏光干涉法测量出了液晶的双折射率随外加 电场的变化情况,测量结果表明外加电压的较,J、变化(0刁.sy), 即可产生很大(0.3)的双折射率变化。另外鉴于加上电场后,液 晶分子同时具有旋光性和双折射特性,所以在本章中引入了液晶 的琼斯矩阵,以便以后利用矩阵光学的方法来处理问题。 论文的第三章根据液晶的电光效应和 Loo t滤光片的原理设 计了 LyO t型液晶电光调谐滤先片,利用矩阵光学的方法从理论上 推导了其可行性,并且推导出透射比T于p的关系(pm(n厂n* d八)。在分光光度计的基础上搭建测试系统对其在400刁600n。的 波段范围内进行测试,结果表明该Lynt型可调谐滤光片在可见光 范国内的滤先性能较好,带宽比较窄、精细度大且曲线比较平滑;严 而在红外波段其带宽宽、精细度小且曲线出现毛刺现象。进一步 的实验证明该调谐滤光片在0—SV的电压范围内其可见光范围内 的最大调谐量可这到 7 onm。鉴于其在可见光范围内良好的滤光性, 曲阜师范大学研究生论文稻纸 第3页 本章从理论和实验上证明了该Lyo止型液晶调谐滤光片可用于复 色激先罢中来提取所需要的谱线,从而避免多级双折射滤光片的 t 使用·我们对衍傲光器中最强的两条谱线488urn蓝光和514·sn。 绿光进行测试,用较低的调谐电压即可提取所需要的谱线,且得 出当两谱线经过以 E7 0为材料的液晶调谐滤光片时,当液晶盒上 所加电压为1.19v时,透过的基本是488urn的谱线;当电压为1.30v 是透过的是 514.5 urn的谱线。 由于目前光纤通信的波长主要集中于红外波段,并且随着掺 饵光纤放大器的广泛应用,15 5 onm远距离光纤通信系统的应用越 来赵广泛,针对此该论文的第四章根据法布里一硝罗腔对输入的 非单色先起挑选波长、压综线宽,从而提高单色


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 宪法;;YAG激光器受热影响的双折射效应[J];激光与红外;1972年01期
2 乔金元,王兴龙,王学礼,李睿,肖绪辉,姚建铨;利用双折射效应设计的窄带滤光系统[J];量子电子学报;1997年05期
3 刘雄飞;罗磊;;一种新结构光子晶体光纤的双折射特性研究[J];半导体光电;2011年05期
4 穆廷魁;李国华;彭捍东;;三元组合双折射滤光片优化设计[J];曲阜师范大学学报(自然科学版);2006年04期
5 杨国伟;郑臻荣;陈晓西;李海峰;刘旭;;多级Lyot型液晶可调谐滤光片的研究[J];浙江大学学报(工学版);2009年06期
6 张霞,黄永清,任晓敏;光纤光栅双折射效应的实验研究[J];光子学报;2005年02期
7 韦忠善;朱海燕;黄平;周春新;郑建华;;双折射作用下横向受力光纤光栅反射谱的仿真研究[J];安阳工学院学报;2007年01期
8 王唱媛;杨健;刘晓莉;;宽带分路器中双折射现像引起偏振相关损耗(PDL)变化的研究[J];科技风;2010年10期
9 卜胜利;刘明;孙国庆;;环境温度对纳米磁流体场诱导光学双折射的影响[J];光子学报;2010年10期
10 任利兵;丁迎春;周鲁飞;张书练;;弹性加力中频差He-Ne塞曼-双折射双频激光器及稳频[J];红外与激光工程;2008年05期
11 卜胜利;刘明;;二向色性对磁性液体波片性能的影响[J];苏州科技学院学报(自然科学版);2009年02期
12 潘学礼,潘应天;磁流体磁光特性的研究及其应用[J];光学学报;1996年12期
13 张睿,汪绳武,张炎华,李佳程;偏振及双折射效应对全光纤退偏陀螺性能的影响[J];上海交通大学学报;2000年01期
14 郭淑琴;鲍卫兵;刘恺;;孪生孔光子晶体光纤(英文)[J];光子学报;2007年08期
15 万玲玉;苏世达;刘立人;刘德安;周煜;;基于晶体双折射和电光效应设计的90°2×4空间光桥接器[J];中国激光;2009年09期
16 吴兴龙;易明;;K9玻璃低压下的双折射效应研究[J];应用光学;1993年01期
17 黄腾超,陈海星,李海峰,顾培夫,沈亦兵;可调谐液晶法-珀滤光片的研究[J];光子学报;2003年12期
18 王正良;磁性流体薄膜在磁场中产生光的双折射效应的机理[J];兵工学报;2004年03期
19 任广军;姚建铨;李国华;王鹏;;液晶磁控偏光特性的研究[J];光子学报;2007年01期
20 潘学礼,潘应天;光纤磁液粘度计的研究[J];武汉水利电力大学学报;1995年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 巴晓艳;张桂才;张晓峰;;非互易双折射效应对消偏光纤陀螺强度噪声的影响[A];全国第十二次光纤通信暨第十三届集成光学学术会议论文集[C];2005年
2 童维军;韦会峰;汪洪海;韩庆荣;罗杰;Raadjkoemar Matai;;光子晶体光纤的设计、制造和性能研究[A];全国第十三次光纤通信暨第十四届集成光学学术会议论文集[C];2007年
3 张先臣;;利用光纤双折射效应实现应变和温度同时测量[A];第三届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2005年
4 魏修成;董敏煜;;含粘滞流体双相各向异性介质中的体波[A];1995年中国地球物理学会第十一届学术年会论文集[C];1995年
5 费旭;胡娟;崔占臣;;含氟聚酯型聚合物光波导材料的合成[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
6 宋超;吕景文;;Ho:Yb:YAP激光晶体生长[A];第14届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2006年
7 韩国志;邵晔;顾忠泽;;基于定向电纺纳米纤维膜的可调制偏振器件研究[A];中国化学会第26届学术年会纳米化学分会场论文集[C];2008年
8 张书练;;正交偏振激光器及应用的发展[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
9 毕孝国;修稚萌;孙旭东;赵洪生;;大尺寸金红石(TiO_2)单晶体生长条件的实验研究[A];中国硅酸盐学会2003年学术年会论文摘要集[C];2003年
10 李丰满;赵昶;程远刚;李建立;万玉春;曾繁明;张学健;林海;刘景和;;Nd:YAP激光晶体生长[A];第14届全国晶体生长与材料学术会议论文集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前8条
1 郭驾宇;飞秒激光诱导无机—有机杂化光子学微结构与非线性光学材料的研究[D];浙江大学;2006年
2 李丽君;双包层光纤激光器及放大器研究[D];南开大学;2005年
3 陈宏伟;光标签交换网络关键技术的研究[D];清华大学;2006年
4 黄黎蓉;半导体光放大器偏振相关性及其宽谱特性研究[D];华中科技大学;2005年
5 郝锐;高双折射光子晶体光纤的结构设计与特性研究[D];燕山大学;2013年
6 蔡李花;金属结构杂散电流腐蚀监测的光纤传感技术基础研究[D];中国矿业大学;2012年
7 尚伟;定向拉伸工艺增韧有机玻璃若干力学问题的实验研究[D];天津大学;2011年
8 张扬;双偏振DBR光纤激光器及其在传感、通信领域的应用研究[D];大连理工大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 汤风帆;长周期光纤光栅的制作与应用研究[D];武汉理工大学;2005年
2 何静;光子晶体光纤的色散特性分析及高双折射结构设计[D];解放军信息工程大学;2007年
3 窦超;光子晶体光纤基本特性及其应用研究[D];燕山大学;2009年
4 刘芸;LD泵浦双频Nd:YAG激光技术的研究[D];西安理工大学;2005年
5 李操;全光纤偏振压力传感器研究[D];天津大学;2007年
6 张人元;单模光纤中偏振态的发生和检测研究[D];北京交通大学;2009年
7 陈旻;真空双折射效应[D];华中科技大学;2007年
8 吴桂峰;双折射光子晶体光纤压力传感器的研究[D];南京邮电大学;2011年
9 杨德珩;实芯光学参考腔及单模He-Ne激光器稳频系统特性研究[D];华东师范大学;2013年
10 高俊超;固体激光介质热效应的理论研究[D];华中科技大学;2004年
中国知网广告投放
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978