光纖光柵特性研究及參數(shù)重構.pdf

1、光纖光柵是一種新興的光子器件。從第一根光纖光柵寫制成功到今天短短二十多年間，光纖光柵無論是寫入技術、理論研究還是應用方面都獲得了飛速發(fā)展。
　　光纖光柵是利用石英光纖的紫外光敏特性將光柵直接做在光纖上而形成的無源光子器件，它具有插入損耗低、體積小、成本低、對偏振不敏感、與普通光纖連接簡單等優(yōu)點，并且可以通過調制光柵的一些物理參數(shù)而得到所需要的光譜特性和時延特性。隨著光纖光柵制造技術的不斷完善，光纖光柵已成為目前最具有發(fā)展前途，最具

2、有代表性的光纖無源器件之一，被廣泛的應用于光纖通信和光纖傳感領域中，近年來，光纖光柵也被用在光控相控陣雷達技術中作為光波的時延器件。因此，設計符合系統(tǒng)時延特性光纖光柵的研究具有重要的實際意義。
　　本文首先詳細介紹了光纖光柵的發(fā)展、光敏特性、分類、制作，在光纖通信和光纖傳感中的應用以及其在光控相控陣雷達中的應用。然后由光纖中的麥克斯韋方程組出發(fā)，嚴格推導出描述模式耦合的耦合模方程，并用耦合模理論對均勻布拉格光纖光柵進行分析，建立其

3、耦合模方程，并給出解析解。給出了分析非均勻光纖光柵的傳輸矩陣法。
　　其次，在耦合模理論的基礎上，結合傳輸矩陣法，利用matlab編程數(shù)值模擬了均勻光纖光柵、啁啾光纖光柵和變跡光纖光柵的光學特性，著重研究了光纖光柵長度、周期、啁啾、折射率調制和變跡函數(shù)對其反射譜譜寬、反射率峰值、時延特性的影響，為設計合適的光纖光柵器件奠定了理論基礎。
　　最后，提出了利用遺傳算法對光纖光柵進行參數(shù)重構的方法。以光纖光柵的參數(shù)作為計算個體，反