刘国祥[1]2002年在《熔锥型全光纤声光器件的研究》文中提出熔锥型全光纤声光器件是声光学领域中近期发展起来的一个具有探索意义的研究方向，本文就全光纤声光器件的理论、工艺和实验进行了研究。论文从理论上阐述了构成全光纤声光器件的基本物理要素，包括：光纤中声波的激励与传播、能够支持光能量相互转换的光纤熔锥及熔锥耦合器、声波与光波的相互作用机理，并探讨了设计声光频移器、开关、可变分束器、可调滤波器等器件所遵循的基本原则。对熔锥型全光纤声光器件所需的加工工艺进行了研究，并建立了实验系统，主要工作有：（1）对用来激励光纤中声波的换能器进行了合理的结构设计，分析了构成换能器的各种成分的特性，制作出既有较高的发射效率又具有较宽带宽的超声换能器。（2）针对所研究光纤熔锥和零耦合器的制作工艺要求远远高于一般耦合器的制作特点，对原有的熔融拉锥工艺进行了重新设计，包括火焰的火头的大小、扫描宽度、温度的控制和平移器的速度控制等，结合实验室现有的条件设计出适合于多种光纤熔锥器件的拉锥工艺系统，阐述了单根光纤熔锥、超长型对称耦合器和零耦合器的制作全过程。（3）建立了实验和测试系统。实验工作主要有包括两个方面：（一）是单根光纤熔锥、超长型对称耦合器和零耦合器的制作实验，获得的单根光纤熔锥的插入损耗可小于0.1dB，耦合腰直径可达到6(m；超长型对称耦合器和零耦合器的插入损耗均能做到0.2dB，耦合腰的直径可达到6(m，甚至更细；零耦合器的最大耦合比可达1:10000，无源串话40dB。（二）是上述器件中的声光效应实验，包括：（1）对单根光纤熔锥中的声光效应进行了实验研究，获得了可变衰减器、光开关和可调滤波的功能，并对结果进行了详细的分析和讨论。器件的插入损耗为0.2dB，当工作波长为1350nm，声波频率为1.36183MHz时，耦合效率达到了97.7%；作为光开关，消光比可达16.4dB；FWHM带宽近似为200nm，中心波长可调范围为500nm，所需的电驱动功率为13mW，实验过程中还发现，当声波频率为0.50028MHz时，在1110~1550nm波长范围内所对应光的基模均能完全耦合到次阶模，此时的消光比均大于40dB。（2）对一般光纤熔锥耦合器进行了声光调制实验，并对经声光调制后所表现各种现象进行了分析讨论。耦合器的插入损耗为0.15dB，<WP=9>当工作波长为1310nm，声波驱动频率为169kHz时，获得了73%的强度调制现象，示波器上输出的信号是两倍的声波频率（338kHz），电驱动功率为10mW；同一实验中还发现，在频率(=367kHz和(=521kHz在这两个频率处分别获得64%和61%的干涉强度调制，但它们的频率等于声波的频率。（3）在零耦合器上进行了声光效应实验，器件的插入损耗为0.2dB，最大耦合比为1:10000，实现了可调分束、开关、频移和可调滤波的功能，并且对实验结果进行了详细的讨论。当工作波长为1550nm，声波频率为0.96MHz时，耦合效率可达到98%，所需电驱动功率为13.8mW；作为光开关时，消光比为17dB；滤波波谱的FWHM带宽约100nm，且有较高的旁瓣和明显的不对称性，中心波长可调范围达到了400nm。论文对熔锥型全光纤声光器件进行了工艺和实验研究，并获得了较为理想的实验结果，并详细地分析和讨论了理论和实验中存在的问题，尤其是实验中的滤波特性不理想的原因，并提出了提高器件性能指标的改进措施，为进一步的研究工作奠定了工艺和实验基础。
张瑞峰[2]2003年在《全光纤滤波技术研究》文中认为随着宽可调谐激光光源、全波光纤和超宽带光放大器的出现，密集波分复用日益成为光纤通信的主流技术，作为复用/解复用器核心的光滤波技术备受关注。单信道速率不断提高以及网络拓扑由单一的点对点传输向可上下载的环网和可动态选择波长路由的智能型格形光网络演进，对光滤波器的常规性能指标、时域特性和动态可调谐特性提出了更加苛刻的要求，鉴于此，本论文全面研究了全光纤熔锥型奇偶交错滤波技术、数字光滤波技术、基于G-T全通滤波器的奇偶交错滤波技术以及熔锥型全波耦合器和偏振泵浦合波器。内容包括：1. 首次开发出了连续精确熔拉两个3dB耦合器和准确控制干涉臂长差的新工艺，使滤波器的隔离度达到了15.7dB。对耦合器分光比精度和干涉臂扭转应力对器件隔离度的影响做了理论分析和实验研究。提出了多个耦合器级联并令耦合器的分光比按一定规律分布来降低旁瓣提高隔离度的技术方案，并做了数值模拟。2. 对全光纤反射式奇偶交错滤波器进行了理论分析和数值模拟，发现当两个耦合器的分光比均为15％时产生了平顶高隔离度的通带频响特性，做了相关实验，结果与理论分析基本符合。3. 将成熟的电子学里的格型数字滤波器的概念和设计算法移植到光学滤波器，给出了根据目标滤波传递函数求解光格型阵列具体参数的算法。用傅立叶级数展开数值逼近的方法进行了高隔离度平顶通带频响全光纤奇偶交错滤波器的优化设计，提出了隔离度大于45dB通带平坦滤波器的制作方案。4. 对基于光全通滤波技术的奇偶交错滤波器进行了理论分析、数值模拟和实验研究工作。详细分析了滤波器的群时延特性和色散特性，讨论了该滤波器的动态可调谐性质。5. 首次提出熔锥型全波耦合器的概念，应用耦合模理论对器件的耦合机理做了详尽的分析，得出了在模传播常数失配的情况下耦合器分光比带宽增加的结论。提出了非对称熔拉带宽拓展工艺，并应用自行研制的拉锥机制作了全波耦合器，其带宽达到了390nm（1260-1650nm），覆盖了光通信系统的O+E+S+C+L波段，均匀性1dB；附加损耗0.1dB。最后专门针对全波耦合器的偏振相关损耗（PDL）特性进行了研究，得到了降低PDL的具体方案并经过了实验验证。另外研制了全光纤偏振泵浦合波器，消光比达到了16.5dB。
参考文献：
[1]. 熔锥型全光纤声光器件的研究[D]. 刘国祥. 电子科技大学. 2002
[2]. 全光纤滤波技术研究[D]. 张瑞峰. 天津大学. 2003