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随着光子学的发展及光学工艺、材料及技术的突破,全光信号处理技术成为光信号领域的研究热点,开发具有全光信号处理功能的新型器件也备受关注。基于磁光效应的周期波导结构——磁光光栅作为一种新型的、灵活受控的多功能光子器件,在光信号处理、光通信、光传感等领域有着潜在的应用前景。
本文分析磁光光栅的可调梳状滤波特性,并通过研究磁光光栅滤波器的抖动性能考察它在全光时钟提取方面的应用。主要内容和创新点如下:
1、根据磁光光纤布拉格光栅的耦合模理论,研究了磁光耦合强度对磁光光纤布拉格光栅中模式转换光反射光谱特性的影响。通过调节外加磁场或改变磁光耦合强度,使磁光光纤布拉格光栅具有可调梳状滤波功能。当磁光耦合参量在0~1.3m-1范围内改变时,谱线间隔基本保持不变。
2、利用法布里-珀罗滤波器的归一化幅度抖动均方根公式,近似分析了磁光光栅的抖动性能。研究表明,通过调节磁光耦合参量的大小,可改变磁光光栅滤波器的归一化幅度抖动均方根,进而改善磁光光栅滤波器抖动性能。
3、采用级联磁光光纤布拉格光栅方式构造了一种磁控可调的磁光光栅梳状滤波器,并用于40Gbps归零码型数据光信号的全光时钟提取仿真。分析了磁光耦合参量与光发射机的中心波长稳定性对所提取时钟质量的影响;同时,指出了磁光光栅滤波器具有简单、磁控可调、数据率透明等特点。