熔融双窗宽带光分路器EL与PDL的实验研究

摘要

二十一世纪作为光信息时代,光通信的飞速发展有力地推动了光器件的工艺完善和性能优化的不断突破。光纤分路器广泛应用于光纤通信、光纤传感等系统中。在应用中，光分路器件的偏振相关损耗(PDL)是一个不可忽视的性能参数。目前产业中优质的双窗宽带光分路器PDL仍在0.15dB以上。至今，如何得到低偏振相关损耗的光分路器依然是制造业上的难题。
　　本文从实验的角度，给出了制作典型分光比低PDL光分路器的条件。并与仿真模型比较，细致地分析了影响PDL的因素。同时在实验过程中，根据不同条件下操作的难易程度和器件实时监控的附加损耗(EL)值，得出了成品率较高的条件。主要研究内容包括：⑴概括了古今中外光通信的发展历史和当下光纤通信的发展概况。FTTH也成为当今世界光网络发展的趋势，这一趋势促使光无源器件的大发展。⑵熔融拉锥法已成为目前光纤分路器的最主要制作方法。第二章介绍了熔融拉锥系统和它的诸多优势。说明了双窗宽带光分路器的光学指标，同时指出了制作双窗宽带光分路器的工艺流程及制作注意事项等。⑶实验给出了拉伸速度和氢气流量（即加热源的温度）是影响附加损耗EL的可控因素。生产中，成品率是一个决定生产成本的条件之一。实验中得出了影响成品率的两个因素分别为EL和参数的控制的难易程度。⑷得出了制作单、双窗宽带光纤分路器副路1310nm波长和1550nm波长的PDL≤0.1dB的拉伸速度区间以及其他各参数。给出了7个典型分光比的分路器拉伸速度与副路PDL的变化关系。形状双折射的存在使得光器件出现PDL，形状双折射为零时，熔融度为1.88，理论上PDL=0。与仿真结果比较得出反映PDL大小的因素为熔融区两根光纤的熔融度D。

目录

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摘要

1 绪论

1．1 光通信发展史

1．2 光纤接入网——FTTH

1．3 PON系统中的无源器件

1．4 本文主要内容

2 实验仪器及操作流程

2．1 熔融拉锥原理及技术流程

2．1．1 熔融拉锥原理

2．1．2 熔融拉锥机简介

2．1．3 熔融拉锥法的优点

2．1．4 宽带光分路器拉制过程

2．2 光分路器性能指标

2．3 制作分路器的注意事项

3 双窗宽带光分路器附加损耗(EL)及成品率

3．1 双窗宽带光分路器EL的实验

3．1．1 光分路器附加损耗EL的定义

3．1．2 实验条件及参数

3．2 双窗宽带光分路器EL的影响因素

3．2．1 拉伸速度对附加损耗的影响

3．2．2 氢气流量对附加损耗的影响

3．1．4 结果分析

3．2 拉伸速度与成品率的关系

4 双窗宽带光分路器的偏振相关损耗(PDL)

4．1 单模双窗宽带光分路器的PDL相关理论简介

4．1．1 光分路器的偏振相关损耗的定义

4．1．2 单模光纤的双折射和偏振

4．2 光分路器PDL测试

4．3 双窗宽带光分路器PDL的实验结果

4．3．1 不同分光比双窗宽带光分路器速度与PDL的关系

4．3．2 双窗宽带光分路器制作最优条件

4．4 双窗宽带光分路器的熔融度与PDL

4．4．1 形状双折射与熔融度

4．4．2 熔融度与光分路器的PDL变化曲线

4．5 熔融度对PDL实验结果的解释

4．6 下一步工作

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表学术论文情况

致谢