40Gb/s光通信系统用的非线性啁啾光纤光栅制作方法技术方案

本发明专利技术属于光纤光栅制作技术领域，其特征在于，依次包含以下步骤设计一个具有可调谐特性即反射率与波长呈高斯曲线变化、群时延与波长呈二次曲线变化的非线性啁啾光纤光栅；利用光栅的重构原理得到光栅的折射率调制函数，并由此确定取样点位置及曝光时间；根据设计结果制作一个用于４０Ｇｂ／ｓ光通信系统的非线性啁啾光纤光栅，再利用电流通过光纤光栅表面金属镀层产生的热效应来实现光栅中心波长的移动，控制色散的补偿量。实验证明：光信号通过本发明专利技术后的功率代价小于０．７ｄＢ，低于光通信技术中规定的１ｄＢ功率代价的上限。

【技术实现步骤摘要】

【技术保护点】
４０Ｇｂ／ｓ光通信系统用的非线性啁啾光纤光栅制作方法，其特征在于，所述方法依次含有以下步骤：步骤１：按照下述设定参数设计一个具有下述反射特性和群时延特性的取样光栅：　反射率曲线：Ｒ（λ）＝ｅ／＊ｅｘｐ［－（λ－λ↓［０］／Ｂ／２）↑［２ｍ］］，群时延曲线：τ（λ）＝ａ（λ－λ↓［０］）↑［２］＋ｂ（λ－λ↓［０］）＋ｃ，其中：Ｒ（λ）为光栅的反射率，λ为光波波长，λ↓［０］为中心波长，设λ↓［０］＝１５５３．５ｎｍ，Ｂ为该光栅反射谱的３ｄＢ带宽，设Ｂ＝２ｎｍ，τ（λ）为该光栅的群时延，ａ，ｂ，ｃ为设计调谐参数，设ａ＝－１００ｐｓ／ｎｍ↑［２］，ｂ＝－３００ｐｓ／ｎｍ，ｃ＝９００ｐｓ，ｍ＝４；步骤２：根据步骤１的设计参数，按以下设定参数，用计算机计算该取样光纤光栅的折射率调制函数△ｎ（ｚ）：△ｎ（ｚ）＝Ａｃ（ｚ）ｅｘｐ（－ｊ２πｚ／Λ↓［０］），其中，ｚ为该取样光栅沿轴向的坐标，Λ↓［０］为该取样光栅的折射率调制周期：Λ↓［０］＝λ↓［０］／２ｎ，ｎ为该取样光纤光栅的平均折射率，函数Ａｃ（ｚ）为该取样光栅的交流折射率调制函数，由计算机按以下公式计算得出：Ａｃ（ｚ）＝ｊ２ｎΛ↓［０］／π∫↓［０］↑［ｌ］Ｒ（λ）ｅｘｐ［－ｊθ］.ｅｘｐ［ｊ２σｚ］ｄσ，其中，θ＝∫↓［０］↑［λ］２π／λ↓［０］↑［２］τ（λ′）ｄλ′，０≤λ′≤λ，σ＝２ｎπ／λ－π／Λ↓［０］，ｌ为该取样光栅的长度，函数Ａｃ（ｚ）的复指数形式为：Ａｃ（ｚ）＝Ａ（ｚ）ｅｘｐ［ｊφ（ｚ）］；步骤３：利用步骤２得到的折射率调制函数，按下式确定各取样点的位置ｚ↓［ｋ］：ｚ↓［ｋ］／Ｐ－φ（ｚ↓［ｋ］）／２π＝ｋ，其中，Ｐ为采样参数，取Ｐ＝０．１２ｍｍ；ｋ表示该取样光栅的第ｋ个取样点，ｋ＝１，２，３，…；再按下式计算出各取样点的曝光时间Ｔ↓［ｋ］：Ｔ↓［ｋ］＝Ｔ↓［ｍａｘ］.Ａ（ｚ↓［ｋ］）／ｍａｘ｛Ａ（ｚ↓［ｋ］）｝其中，Ｔ↓［ｍａｘ］为取样点的最大曝光时间，取Ｔ↓［ｍａｘ］＝１００秒；ｍａｘ｛Ａ（ｚ↓［ｋ］）｝表示所有取样点ｚ↓［ｋ］的折射率调制幅值Ａ（ｚ↓［ｋ］）中的的最大值；步骤４：按以下步骤，制作所述４０Ｇｂ／ｓ光通信系统用的非线性啁啾光纤光栅：步骤４．１：把普通光纤进行载氢处理并剥去一段涂覆层；步骤４．２：把步骤４．１中得到的光纤固定在均匀模板后，使之贴近；步骤４．３：调整激光器输出为５０ｍＷ的光功率；步骤４．４：调整光路，使经扫描反射镜反射...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：孙杰，戴一堂，张冶金，陈向飞，谢世钟，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：11[中国|北京]