色散渐变光纤的研制.pdf

学位论文版权使用授权书 Y242 812 ㈣删本学位论文作者完全了解北京交通大学有关保留、使用学位论文的规定。特授权北京交通大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索, 并采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编以供查阅和借阅。同意学校向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘。(保密的学位论文在解密后适用本授权说明) 学位论文作者签名:尚王吴签字日期:加n年3月/汨导师虢狱建勇签字日期:加J?年弓月,彩日中图分类号: UDC: 学校代码:10004 密级:公开北京交通大学硕士学位论文色散渐变光纤的研制 The Research on theDevelopment ofDecreasing Dispersion Fibers 作者姓名:尚玉美导师姓名:张建勇学位类别:工学学号:10120141 职称:副教授学位级别:硕士学科专业:通信与信息系统研究方向:光纤通信北京交通大学北尿父=嗵大字 2013年3月致谢两年的研究生生涯中,我在专业知识以及实践能力上都有较大提高,这些收获与周围老师和同学们的耐心指导和热心帮助是分不开的。本论文的工作是在我尊敬的导师张建勇老师的悉心指导下完成的,在两年半的研究生时间里,张建勇老师严谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响,并使我受益无穷。在此衷心感谢两年半以来张建勇老师对我学业和生活上的关心和指导。在光波所的学****和生活的两年半时间中,宁提纲教授、延凤平教授等老师在理论和实验中给了我很多有意义的指导和很大的帮助;任文华老师作为我们的班主任,对我们每个同学的学****生活以及就业问题都给予了很大的关心和帮助, 在此向任文华老师表示衷心的谢意。在实验室工作及撰写论文期间,林智强、钱本增、许丽丽等同学对我论文中的光纤特性部分的研究工作给予了热情帮助,在最后修订论文格式的时候,彭昌、陈雪、巩玲仙、吴婷等同学也给予了很多的指导,在此向他们表达我的感激之情。另外也感谢我的家人,他们的理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业。感谢我的朋友,他们在生活中对我的默默支持与关心,给了我很大的精神安慰与学****动力。中文摘要摘要:色散渐变光纤(DDF)是一种新型的特种光纤,其色散值随着光传播的方向不再是一个常数,而是逐步递减,从而抵消掉光纤的非线性效应,由于其独特的性能,色散渐变光纤在光纤通信中有着广泛的应用。本文以对光纤传输理论的数值分析为基础,搭建了一个可拉制DDF的系统,为进一步研制各种性能的DDF 提供了一个平台。具体工作如下: 首先,根据光纤群速度色散的不同,介绍了五种不同的色散渐变光纤。针对每种光纤,分别对在有啁啾和无啁啾两种情况下的光脉冲波形变化展宽因子进行分析讨论,进而得到只考虑色散时光脉冲在光纤中传输后的波形变化情况,并与普通单模光纤的结果进行对比。结果表明,五种DDF均对脉冲展宽有一定的抑制作用,其中双曲型和指数型效果最好。其次,在色散和非线性同时作用的情况下,比较了五种不同的色散渐变光纤对脉冲的压缩情况,结果表明,对数型色散渐变光纤对脉冲的压缩效果最好。为了制备出所需的对数型色散渐变光纤,本文还研究分析了在已知折射率分布的情况下,色散、弯曲损耗随拉丝率的变化关系,并根据选取的剖面函数,进一步可以得到拉丝率与光纤长度的变化关系,从而得到光纤的拉制速度,由此便可拉制特定的色散渐变光纤。最后,介绍了光纤拉制所需的仪器设备并详述了光纤的生产过程。光纤拉制的关键在于拉丝速度的控制,本文是通过LabVIEW程序和PCI2007A卡来共同实现的。此外,本文对实验数据的结果进行了分析,验证了该系统的性能。关键词:色散渐变光纤;折射率分布;光纤拉丝率;群速度色散分类号: ABSTRACT ABSTRACT:Decreasing D却ersion F如er(DDF)is anew type ofspecial fiber,where themagnitude ofthe chromatic dispersion decreases along thepropagation direction,SO that the nonlinear effect of the optical fiber can be to itsspecial performance,DDF iswidely used inthe optical on the numerical analysis theory ofthe optical fiber transmission,this paper sets up aDDF drawing system,which provides aplatform forfurther devel