Спектральные и пространственные свойства волоконных фотоиндуцированных решеток показателя преломления

• Автор: Королев, Иван Геннадьевич
• Шифр специальности: 01.04.21
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 144 с. : ил.

Глава 1. Волоконные решетки показателя преломления (обзор

литературы)

1.1. Фоточувствительность волоконных световодов

1.2. Типы волоконных решеток показателя преломления

1.3. Волоконные брэгговские решетки

1.3.1. Методы изготовления брэгговских решеток

1.3.2. Методы исследования спектральных и пространственных характеристик брэгговских решеток

1.3.3. Свойства волоконных брэгговских решеток

1.3.4. Типы брэгговских решеток и их применения

1.4. Волоконные решетки с большим периодом

1.4.1. Методы изготовления длиннопериодных решеток

Л 1.4.2. Свойства длиннопериодных решеток
1.4.3. Применения длиннопериодных решеток
1.5. Выводы
Глава 2. Численное моделирование спектральных свойств волоконных
брэгговских решеток
2.1. Теория волоконных брэгговских решеток
2.2. Алгоритм численного моделирования свойств решеток
2.3. Программа для расчета спектральных свойств брэгговских решеток
2.4. Примеры моделирования спектральных свойств брэгговских
решеток
2.5. Использование численного моделирования в технологии записи
брэгговских решеток
2.5.1. Лабораторная установка для записи волоконных брэгговских
_ решеток в схеме с интерферометром Ллойда

2.5.2. Запись брэгговских решеток с заданной длиной волны в
световодах с различными волноводными характеристиками.,59 ^ 2.5.3. Запись брэгговских решеток с удаленными резонансными
длинами волн
2.5.4. Определение контраста в брэгговской решетке и интерференционной картине УФ-излучения
2.5.5. Расчет спектрального положения резонансов, связанных с возбуждением оболочечных мод на структуре решетки
2.6. Выводы
Глава 3. Численное моделирование и разработка длиннопериодных
волоконных решеток различных типов
3.1. Теория длиннопериодных волоконных решеток
3.2. Численное моделирование спектральных свойств длиннопериодных
решеток
3.2.1. Результаты расчета и их анализ
3.3. Установка для записи длиннопериодных решеток
3.3.1. Описание программного обеспечения для управления
Ш установкой
3.4. Реализованные решеточные структуры и сравнение теории с
экспериментом
3.4.1. Типы длиннопериодных решеток по профилю наведенного показателя преломления
3.5. Применения изготовленных длиннопериодных решеток
3.5.1. Длиннопериодные решетки в двулучепреломляющем волоконном световоде в качестве спектрального поляризационного фильтра
3.5.2. Фазосдвинутая длиннопериодная решетка в качестве узкополосного пропускающего фильтра
3.5.3. Сглаживание спектра усиления эрбиевого волоконного усилителя
3.6. Выводы

Глава 4. Измерение пространственных характеристик волоконных
брэгговских решеток
^ 4.1. Метод измерения дифрагированного на решетке излучения
4.2. Метод оптической пространственной рефлектометрии
4.3. Результаты измерений локальных пространственных характеристик
брэгговских решеток
4.4. Выводы
Заключение
Список литературы

для случая более сложных исходных поперечных профилей ПП в световодах). Далее выбирается один из стандартных типов решеток Grating type: с однородным профилем ПП Uniform, с гауссовой огибающей ПП Gauss, с переменным периодом Chirp, с фазовым /г-сдвигом Pi-shifted. В окне Phase shift В случае расчета решетки с фазовым сдвигом в окне Phase shift указывается пространственное положение и величина фазового сдвига Дф. Расчетный спектр интенсивности отображается в графическом окне посередине, при этом выбирается тип спектра Spectrum type (на отражение Reflection либо на пропускание Transmission) и масштаб Scale (линейный Lin или логарифмический Log). Также предусмотрена возможность расчета сдвига резонансной длины волны WL shift в зависимости от среднего наведенного ПП и контраста решетки Contrast.
Помимо спектра интенсивности, справа отображаются фазовые расчетные характеристики решетки: фаза Phase, групповая задержка Group delay и дисперсия Dispersion. Также в результате расчета выдаются следующие дополнительные характеристики: эффективный ПП на резонансной длине волны решетки для указанных параметров световода, доля мощности основной моды в сердцевине, период брэгговской решетки.
Помимо указанных стандартных типов решеток, программа также рассчитывает спектры брэгговских решеток с произвольной пространственной структурой амплитуды и фазы наведенного ПП, которая загружается из отдельного заранее приготовленного файла.
2.4. Примеры моделирования спектральных свойств брэгговских решеток
Приведем примеры численного моделирования спектральных свойств брэгговских решеток различных типов. На рис. 11 представлены спектры отражения Р(Л) и групповые задержки т(Л) для брэгговских решеток длиной L = 5 мм. На врезках рисунков схематично изображены профили наведенного ПП An(z) вдоль продольной координаты z для каждого типа решетки. Период решеток был выбран таким образом, чтобы для невозмущенной сердцевины