高双折射Sagnac环滤波特性的研究

摘要

随着光通信及光纤传感技术的迅速发展,光学滤波器已经得广泛的应用,并成为重要的光学器件,特别是波分复用和密集波分复用系统中,窄带通滤波器其是关键器件之一,因此,各种光学滤波器一直是光纤通信乃至光电子领域的一个研究热点。而带有双折射光纤的Sagnac环滤波器,与其他滤波器件相比,具有结构简单、成本低、损耗小、灵活性强、偏振无关、滤波特性稳定且便于调节等优点,在光纤传感解调,可调谐多波长光纤激光器和光纤通信滤波器等领域具有巨大的应用前景,因此已成为近年来的一个关注焦点。
　　 本文基于Jones矩阵基本理论,从理论上推导出了单段高双折射光纤Sagnac环透射和反射函数的多种表达形式,并通过数值模拟和实验分别研究了基本高双折射Sagnac环中不同元件的参数,如耦合器的耦合系数,偏振控制器的偏转角度,高双折射光纤的长度和拍长,对其滤波特性的影响,以此检验理论的正确性。笔者还在此基础上,利用数值分析方法进一步对高双折射Solc-Sagnac和Lyot-Sagnac滤波器的滤波特性进行了详细地分析研究,提出了几种性能良好的滤波器设计方案。