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法布里—珀罗滤波器和光纤光栅滤波器

夏光群  
【摘要】: 人类已进入了一个新的时代,光纤通信将成为新时代的发展基础。而法布里-珀罗滤波器和光纤光栅滤波器是现代光通信系统中的关键器件,它被广泛应用于光纤通信的各个关键环节,从光源、波分复用的分波和合波,到全光网络的上下路、波长路由;光交换等。它们的应用将大大推动高速光通信的发展,在未来的全光通信系统中仍将扮演重要的角色。 随着通信速率的提高,相邻的信号间的间隔越来越小,法布里-珀罗滤波器对某个信号的作用有可能影响下一个信号,因此研究法布里-珀罗滤波器对超短光脉冲的影响有着非常重要的意义。本文推导出了高斯型光脉冲经过滤波器后输出脉冲的时域表达式。在此基础上,对出射脉冲的峰值功率、脉冲宽度以及滤波器对入射脉冲的时延等进行了深入的研究。并分析了滤波器的线性色散和入射脉冲的啁啾大小对输出脉冲的影响,对实际的光通信系统中器件参量的设计具有一定的指导意义。 利用耦合模理论,对几种典型的光纤光栅进行了研究。数值模拟了它们的反射谱分布、峰值反射率以及反射带宽随光纤光栅的长度和光栅折射率的调制深度的变化关系。作为光纤光栅的一个应用范例,首次提出了考虑光纤光栅反射率分布的光纤光栅外腔半导体激光器的理论模型。利用该模型对光纤光栅外腔半导体激光器的阈值电流、模式抑制比等进行了研究,得到了一些新的结论,并对此结论作出了合理的解释。


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