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薄膜光学滤波器的特性分析与设计技术研究

作　者: 付玉洁
导　师: 陈根祥
学　校: 北京交通大学
专　业: 通信与信息系统
关键词: 薄膜滤波器法布里-珀罗传输矩阵窄带滤波器
分类号: TB43
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
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内容摘要

随着光通信技术的迅速发展,密集波分复用(DWDM)技术越来越引起人们的关注,实现DWDM技术的关键器件是复用器与解复用器。在众多的复用/解复用滤波器中,薄膜光学滤波器由于具有极好的温度稳定性、较低的偏振相关损耗、较高的信道隔离度、成熟的制备工艺等优点,商用最早,使用范围最广,目前仍是市场上占有率较高的滤波器件。本文以DWDM系统中用作波分复用/解复用的核心器件——多级窄带薄膜滤波器为主要研究对象。利用传输矩阵方法以及MATLAB软件仿真对薄膜光学滤波器的特性进行了详细的分析,在所得结论的基础上设计了五级的法布里-珀罗窄带滤波器,并对其光谱强度特性和相位特性进行了研究,主要工作包括:(1)对薄膜光学的基本理论进行了详细的阐述,包括电磁场的基本理论、传输矩阵理论、多层膜光学特性理论分析等。(2)利用传输矩阵方法对法布里-珀罗干涉仪的光学特性进行了理论研究,在此基础上,系统地分析了法布里-珀罗薄膜滤波器的膜系结构与其光谱特性之间的关系。(3)分析了间隔层干涉级次、膜系层数以及高、低折射率比值对法布里-珀罗薄膜滤波器的光谱通带宽度的影响。(4)利用MATLAB软件仿真对多级法布里-珀罗薄膜滤波器的光谱特性进行了详细的分析,并对通带内产生的波纹进行了抑制。根据分析的结论设计了五级薄膜法布里-珀罗窄带滤波器,并对其光谱强度特性和相位特性进行了分析。

薄膜光学滤波器的特性分析与设计技术研究

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