全光纖磁光開關(guān)的關(guān)鍵技術(shù).pdf

1、近年來，社會信息的爆炸性增長促使了通信網(wǎng)絡向更高速、更大容量方向發(fā)展。全光網(wǎng)絡(AON)可以經(jīng)濟有效地增加光纖通信系統(tǒng)容量，已成為各國專家研究熱點。它的核心技術(shù)主要包括光分插復用技術(shù)(OADM)、光交叉連接技術(shù)(OXC)和密集波分復用技術(shù)(DWDM)等。光開關(guān)則是構(gòu)成OADM和OXC的核心器件，它是全光網(wǎng)絡的關(guān)鍵器件。
　　本文根據(jù)磁光材料的法拉第磁光效應設計全光纖磁光開關(guān)。該磁光開關(guān)主要由釔鐵石榴石(YIG)磁光晶纖、光纖型偏振

2、分/合束器、高速磁場和納秒脈沖發(fā)生電路組成。本文的主要研究內(nèi)容如下:
　　1.磁光開關(guān)光路。該部分內(nèi)容介紹了法拉第磁光效應理論和光纖準直器的原理，列舉出幾種不同的磁光開關(guān)光路，并對本文設計的全光纖磁光開關(guān)光路進行分析和證明其可行性。
　　2.磁光晶纖的后期處理。該部分首先介紹了磁光材料的發(fā)展歷史和YIG磁光晶纖的拉制方法——激光加熱基座法，并根據(jù)實驗室所擁有的YIG磁光晶纖的性能進行磁光晶纖后期處理的方案設計，它包括YIG磁

3、光晶纖的長度選取、晶纖的熱處理、晶纖的切割工藝和晶纖端面的研磨等。
　　3.磁光開關(guān)高速磁場。該部分首先介紹了磁性材料的磁化過程理論，列舉出磁光調(diào)制器高速磁場的設計方案并結(jié)合磁光開關(guān)的要求設計出滿足全光纖磁光開關(guān)的高速磁場。本文利用有限元分析軟件ANSYS對全光纖磁光開關(guān)的高速磁場設計方案進行分析，得出電流強度和磁場強度的關(guān)系曲線并證明高速磁場設計方案的可行性。
　　4.磁光開關(guān)納秒脈沖發(fā)生電路。納秒脈沖發(fā)生電路的原理主要是

4、基于雪崩晶體管的雪崩效應。該部分首先介紹了雪崩晶體管的雪崩效應理論，并根據(jù)該理論設計出符合磁光開關(guān)高速磁場的納秒脈沖發(fā)牛電路。實驗得出該電路可以產(chǎn)生脈沖幅值為5V～50V、脈沖寬度為15ns～100ns的脈沖電流。其性能參數(shù)能滿足磁光開關(guān)高速磁場的需求。
　　本文主要特色:
　　1.本論文提出全光纖磁光開關(guān)光路設計方案。該光路方案由光纖型偏振分/合束器和YIG磁光晶纖組成。這種新型的光路方案為磁光開關(guān)的發(fā)展及其相關(guān)的研究引進