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相移光栅和光纤光栅非线性特性的研究

【摘要】: 光纤光栅作为一种新型的光器件,随着其制作技术的不断完善,在光纤通信、光纤光栅传感、光计算和光信息处理等各个领域的应用越来越广泛。 本论文主要在相移光栅和光纤光栅的非线性方面进行研究,主要包括以下几个方面的内容: 理论上对相移光栅的传输特性进行了数值计算,分析了啁啾系数及切趾函数对相移光栅反射谱的影响。结果表明:线性啁啾系数可以展宽光栅反射谱,非线性啁啾系数会改变反射谱的对称性,使得传输窗口偏离反射谱的中心位置,同时不同啁啾系数和切趾函数的选取会对旁瓣的抑制产生不同的影响。 研究讨论了布拉格光栅和长周期光栅的光开关特性。分析了泵浦光功率对布拉格光栅开关率的影响;分析了长周期光栅在谐振和非谐振情况下的开关特性,比较了当输入功率和脉冲形状不同时脉冲在光栅中的传输情况,研究表明脉冲能量的分布对开关特性有重要影响。 研究了光纤光栅的慢光效应,首先对光纤光栅实现慢光的原理进行了阐述,对于变迹光栅,讨论了线性函数、高斯函数和双曲正切函数对光纤光栅慢光效应的影响,结果表明耦合系数变化幅度和变迹区域宽度对脉冲传输情况均有很重要的影响。然后讨论了点缺陷光栅对布拉格光栅孤子的影响,分析了不同速度参数情况下,局部折射率调制深度对布拉格孤子的影响,结果表明光栅中的缺陷点对于速度参数较小的光栅布拉格孤子影响较大。

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