谈述光纤基于光纤光栅5bit光纤延迟线学术

论文导读：
摘要：近来，光纤延迟线作为相控阵雷达的延迟器件得到广泛探讨。采取光纤延迟线的光控相控阵雷达相比于传统相控阵雷达，瞬时工作频率更高且其波束不会出现频率偏移。另外，光纤延迟线还有体积小，重量轻，无电磁干扰，损耗低和时间带宽积大等优点。利用光开关、棱镜或者反射镜为光波选择路径可以实现光纤延迟线，这种结构的光纤延迟线延迟精度高但体积较大。色散光纤或者光纤光栅可以通过对光长的选择实现光纤延迟线，这种结构的光纤延迟线延迟步长小，但其结构是全光纤的，体积更小且损耗更低。本论文主要探讨光纤光栅型光纤延迟线。在文中首先介绍了延迟线原理、延迟时间构成及国内外对光纤延迟线的探讨情况。然后，构造了基于光纤光栅的5bit光纤延迟线结构，并对光纤光栅论述进行浅析。利用经典的光纤光栅耦合模论述对其反射光谱、延迟曲线以及传输特性进行浅析和仿真。浅析指出光纤光栅光谱性质和传输性质与光纤光栅长度、折射率调制深度、切趾和啁啾有关。最后优化设计了一种利用快速可调激光器调谐波长变化、通过光开关制约的啁啾光栅并联结构，实现基于光纤光栅的5bit光纤延迟线。在本论文最后，通过Optisystem对基于啁啾光栅的5bit光纤延迟线进行仿真，并利用时域波形法在Matlab中计算了各个延迟状态的光脉冲延迟时间。选用长18.75mm、中心反射频率为193.4THz、光栅周期线性参数为0.005μm的啁啾光栅，利用参数为0.3的高斯函数进行切趾。当光源脉冲为脉宽50ps、脉冲中心频率为193.1THz、193.2THz…193.8THz时，光脉冲在啁啾光栅中能有效反射，反射光功率较大。整个基于啁啾光栅的5bit光纤延迟线的延迟步长为10ps，延迟精度为

1.56ps。关键词：光纤延迟线论文光纤光栅论文拓扑结构论文延迟精度论文

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ABSTRACT5-9
第一章 绪论9-18

1.1 光纤延迟线9-10

1.2 光纤延迟线基本原理10-11

1.3 光纤延迟线国内外进展11-16

1.4 本论文探讨内容16-18

第二章 基于光纤光栅的5bit光纤延迟线结构设计18-26

2.1 延迟时间构成18-20

2.

1.1 光纤长度延迟18

2.

1.2 色散延迟18-20

2.2 基于光纤光栅的5bit延迟线结构20-25

2.1 串联延迟线结构21-22

2.2 并联延迟线结构22-25

2.3 本章小结25-26

第三章 光纤光栅传输特性浅析26-45

3.1 光纤光栅介绍26-27

3.2 光纤光栅反射特性浅析27-38

3.

2.1 光纤光栅长度影响30-31

3.

2.2 光纤光栅折射率调制深度影响31-32

3.

2.3 光纤光栅啁啾影响32-36

3.

2.4 光纤光栅切趾影响36-38

3.3 光纤光栅传输特性38-44

3.1 光纤光栅切趾影响41-42

3.2 光栅周期参数影响42-43

3.3 光纤光栅长度及调制深度影响43-44

3.4 本章小结44-45

第四章 基于光纤光栅的5bit光纤延迟线结构优化45-51

4.1 光纤光栅数量优化45-46

4.2 光纤光栅优化46-49

4.

2.1 线性啁啾系数选择46-48

4.

2.2 高斯切趾系数选择48-49

4.3 光源波长数优化49-50

4.4 本章小结50-51

第五章 基于光纤光栅的5bit光纤延迟线仿真51-61

5.1 延迟时间测量原理51-53

5.

1.1 光时域反射法51

5.

1.2 光学干涉法51-52

5.

1.3 频域法52-53

5.

1.4 时域波形法53

5.2 基于光纤光栅的5bit光纤延迟线仿真53-60

5.3 本章小结60-61

第六章 结论61-62
致谢62-63
参考文献63-67
附录67-70