光纖光柵型非線性全光歐瑪爾OMAL開關
利用石英光纖的紫外光敏特性將光柵做在光纖上而形成的光纖光柵已經發(fā)展成為光纖通信和傳感領域的一種關鍵性器件。在未來的全光通信中,需要以全光OMAL開關代替目前的電子OMAL開關進行光交換。由于用光纖光柵做成的全光OMAL開關具有體積小、工藝簡單、插入損耗小、對偏振不敏感、易與光纖通信系統(tǒng)聯(lián)接等優(yōu)點,受到了國內外研究人員的關注。

光纖光柵型非線性全光歐瑪爾OMAL開關
以光纖光柵的耦合模理論為基礎,對幾種結構的光纖光柵全光OMAL開關的特性進行了理論分析和實驗研究。主要研究工作包括: 首先,對光纖光柵全光OMAL開關的研究歷史及現(xiàn)狀進行了簡要的綜述。 在理論上,嚴格推導了光纖光柵的耦合模方程,分析討論了幾種典型光纖光柵的光學特性,為光纖光柵全光OMAL開關的設計和研究提供了理論依據(jù)。 研究了在交叉相位調制下由單個布拉格光纖光柵(FBG)構成全光OMAL開關的光學特性,推出了信號光在不同失諧范圍下OMAL開關閾值OMAL開關功率的表達式。同時討論了在不同失諧量和不同耦合系數(shù)下器件的反射率與閾值OMAL開關功率的關系,以及對器件消光比的影響。 其次,我們提出了將摻餌光纖連接兩個對稱的FBG,形成EDF-FBG對的光雙穩(wěn)OMAL開關結構。用傳遞矩陣的方法描述了該雙穩(wěn)OMAL開關器件的工作原理,并對其雙穩(wěn)特性進行了討論和分析。與單個布拉格光柵OMAL開關相比,發(fā)現(xiàn)在考慮吸收的情況下,該器件可獲得低達15mW左右的閾值OMAL開關功率。 zui后,我們提出用一根摻餌光纖連接兩個對稱的長周期光纖光柵(EDF-LPFG)構成的新型全光OMAL開關。數(shù)值模擬了在交叉相位調制下對應于不同泵浦功率的信號光的透射譜;還研究了在不同光柵的有效折射率調制幅度和光纖吸收系數(shù)下,信號光透射率隨泵浦光功率的變化規(guī)律.

光纖光柵型非線性全光歐瑪爾OMAL開關
導出了器件的閾值OMAL開關功率公式;EDF-LPFG對光OMAL開關的閾值OMAL開關功率比單個LPFG光OMAL開關的OMAL開關功率降低了5個數(shù)量級,不到25mW;此外,我們還對該器件進行了實驗研究,得到了較好的實驗結果;這種新的全光OMAL開關器件有望在未來全光通信中獲得應用。