论文部分内容阅读
DWDM(密集波分复用)技术是未来光网络的关键,也是大容量光通信及对现有网络扩容的最佳方案,其技术重点是在现有通信波长范围内,尽可能增加复用的波长通道数量。近年来,体全息Bragg光栅以其良好的角度及波长选择性和制作上的各种优势,为光波分复用器件的发展提供了一种新的思路和方法。本文在研究体全息光栅的光写入过程中,提出了基于层状多重Bragg光栅的解复用方法,并在此基础上探讨其特有的记录方式以及其红外通信波段的解复用衍射特性。其主要内容包括: (1)阐述了光折变效应的产生机制和光折变Bragg光栅的形成机理:以体全息光栅的耦合波理论为基础,讨论了光折变晶体中体全息光栅的衍射效率,角度及波长选择性:从Bragg衍射公式出发探讨了体全息Bragg光栅用于波分复用时的波长关系及宽光谱应用时光栅的Bragg失配量。 (2)测量了三种LiNbO3晶体的光谱透过率,并通过透过率及晶体参数计算了晶体的光谱吸收系数,从中选耿最适合于本文光栅写入实验的晶体;对晶体中体全息Bragg光栅的写入和擦除时间常数进行了测量,在此基础上对多重光栅的时间递减曝光序列进行了讨论。从实验中探讨折射率调制度、写入角对记录光栅衍射效率的影响;对于平面光及球面光写入的体全息光栅作了光波衍射分离实验,研究其分光特点。 (3)讨论了层状多重体全息Bragg光栅的光写入方法,并在实验基础上,对层状多重体全息Bragg光栅用于波分复用器的可行性进行了实验论证。利用空间复用和角度复用技术,在片状LiNbO3:Fe晶体中写入了3层×8重Bragg光栅,并成功得到了它们在红外通信波段分离的衍射谱,对于其解复用滤波特性进行了测量和分析。 (4)提出了一种全新的制作特殊体全息光栅的光擦除法。利用该方法可以在LiNbO3:Fe晶体c轴方向上写入周期性结构的体全息光栅,而这种光栅结构是普通的光栅记录方法所不能完成的。阐述光擦除法写入此类光栅的两步制作方法,并在实验中利用光擦除法在片状晶体里制作得到了体全息光栅。实验结果表明:该方法完全可行。