基于雙包層雙芯光纖的一階光時域微分器研究.pdf

1、光信號處理技術(shù)可以在光域直接對信號進行快速處理，是克服“電子瓶頸”實現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)的重要技術(shù)之一，應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。光時域微分器可以在光域直接對光信號進行時域微分運算，是光信號處理技術(shù)中一種十分重要的光器件。
　　本文提出了一種雙包層雙芯光纖光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，研究了該波導(dǎo)的模場矩陣、特征方程、傳輸特性以及色散特性;基于雙包層雙芯光纖光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，提出了一種實現(xiàn)一階光時域微分器的方案，并分析了該微分器的3dB帶寬、能量效率和誤差因子等特性。本文

2、主要完成的研究工作如下:
　　(1)對目前全光網(wǎng)絡(luò)中光信號處理技術(shù)的現(xiàn)狀進行了深入研究，并分析了已有光時域微分器實現(xiàn)方案的優(yōu)缺點。
　　(2)提出了一種雙包層雙芯光纖光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。通過對處于不同耦合狀態(tài)下雙芯光纖的傳輸特性分析，得出了在完全耦合狀態(tài)下，雙包層雙芯光纖光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的模場矩陣和特征方程。重點研究了雙包層雙芯光纖波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的傳輸特性和色散特性，結(jié)果表明:該光波導(dǎo)的傳輸常數(shù)與入射波長、內(nèi)包層半徑和折射率差成反比關(guān)系、與纖芯

3、半徑成正比關(guān)系;雙包層雙芯光纖相比于普通雙芯光纖，具有更大的傳輸常數(shù);雙包層雙芯光纖光波導(dǎo)的色散隨著入射波長的增加而線性增加。本文得出的上述結(jié)論，為提出基于雙包層雙芯光纖的一階光時域微分器提供了重要的理論依據(jù)。
　　(3)提出了一種基于雙包層雙芯光纖光波導(dǎo)實現(xiàn)的一階光時域微分器方案，研究分析了該微分器的3dB帶寬、誤差因子和能量效率等特性，并驗證了對高斯脈沖信號的一階微分效果。結(jié)果表明，該微分器的中心頻率與光纖長度成反比關(guān)系，通過