文档介绍：重庆大学
硕士学位论文
新型长周期光纤光栅部分特性及应用研究
姓名:胡爱姿
申请学位级别:硕士
专业:光学工程
指导教师:饶云江
20040510
要摘应特性——谐振峰幅值随横向负荷线性变化,其变化频率与横向负荷的变化频率导师饶云江教授首次发明了高频す饴龀逍慈氤ぶ芷诠庀斯庹さ姆椒ā该方法具有脉冲能量集中、单个脉冲加热时间短、加热效率高的优点,能高效率高质量地写入低成本的长周期光纤光栅。本文在原有特性研究的基础上,深入研究了该方法写入的新型长周期光纤光栅的其它部分特性,并对该方法在特种光纤中写入的长周期光纤光栅进行了研究。主要工作和成果如下:发现高频す饴龀逍慈氲某ぶ芷诠庀斯庹哂泻芎玫亩嵯蚋汉上器方案,用窄带光源作为输入,利用的滤波原理,测量光电探测器的输出就可以获得动态横向负荷。该方法仅需对的谐振峰幅值进行测量,方便简⒍愿咂礐激光脉冲写入的长周期光纤光栅的腐蚀特性进行了研究,发现的谐振波长随腐蚀时间的变化线性地向长波方向漂移,而其谐振峰幅值变化却很小。首次对腐蚀后的长周期光纤光栅的基础特性露龋Ρ洌で淝进行了研究,发现其温度、应变、扭曲特性规律都未发生改变,但是长周期光纤光栅腐蚀后对弯曲的灵敏度比未腐蚀时要小。根据实验结果得出了可用腐蚀来调整长周期光纤光栅谐振波长而不改变其特性的结论,在给新加坡方面制作增益平坦用光栅时,就用此方法来调整的谐振波长,实验证明此方法简单的长周期光纤光栅的基础特性露龋Ρ洌で淝进行了研究,发现所用的光纤不同,温度,应变,扭曲等特性规律基本不变,但长周期光纤光栅对相应变化的灵敏度不同。在弯曲特性中,弯曲不敏感光纤写入的长周期光纤光栅表现出对弯曲非常敏感及特殊的圆周方向相关性,即其谐振峰幅值对弯曲相当敏感,为普通光纤中写入的长周期光纤光栅的倍,并且谐振波长和谐振峰幅值在圆周方向上呈现的对应规律与普通光纤不同,即谐振峰幅值最敏感方向所对应的谐振波长对弯盘不敏感。根据该现象,本文提出了一种利用调节其弯曲度来实现增益控制的可调增益均衡器方案,并进行了实验验证,该方法实用、简单。关键词:高频す饴龀澹ぶ芷诠庀斯庹ぃ嵯蚋汉桑矗露龋Ρ洌⑹状味愿咂礐激光写入的长周期光纤光栅的动态横向负荷进行了研究,完全相同。根据这种动态横向负荷响应特性,本文提出了一套动态横向负荷传感捷,实时性好。⑹状味愿咂礐激光脉冲在弯曲不敏感光纤和饷艄庀酥行慈扭曲,弯曲,特种光纤,增益均衡器,光纤传感器。并且可靠。中文摘要
甌琱琫瓸,..,甌—...,.‘
丽重庆大学硕士学位论文瑃,瑃,.篽,瑃Ⅳ
制出世界上第一支永久性的实现反向模式间耦合的光纤光栅一光纤布拉格光栅概述光纤光栅的发展至今的几十年里日新月异,极大地推动了人类社会进步。光纤通信是信息社会的支柱,是“信息高速公路”的骨干网,也是世界通信建设今后芨展的主体。借助于低损耗、大带宽的特性,光纤成为了现代通信网络中的最佳传输媒质,已将通信系统的传输容量扩展了几个数量级。光纤传感以其灵敏度高、成本低、体积小、能埋入工程结构、操作简便的特点在传感领域越来越倍受关注并得到广泛应用,使得智能结构成为可能,极大地改变了人们的生活方式。近些年,一种可以在光纤中制作光栅的新技术引起了人们极大的兴趣,这是因为光纤光栅的出现不仅给光纤通信技术和光纤传感技术而且给相关领域带来了/无源器件和智能传感器。光纤光栅技术的出现将是光纤通信领域继光纤放大器之后的又一个重大事件。正如权威人士指出】:“光纤光栅的出现迫使人们不得不重新考虑光通信系统中的每一个设计,⋯⋯,将来光通信系统中如果没有光纤光栅就如同传统光学系统中没有镜片一样难以令人置信”。光纤光栅的研究最初主要集中在光纤布拉格光栅自从加拿大通信研究中心的等人】在年首次利用驻波法在掺锗光纤中研以来,对其研究与应用得到了很大的发展。驻波法又称内部写入法,该方法写入的光纤光栅的反射率可达%以上,反射带宽可小于,但是由于需要特制的掺锗光纤,且要求掺锗量高,芯径小,因此其实用性受到限制。年美国东哈特福德联合技术研究中心的热藀】提出了用两束相干的紫外光形成的干涉条纹侧面曝光氢载光纤写入光纤布拉格光栅的横向全息成栅技术,相对于内部写入法该方法又称为外侧写入法。与提出的驻波写入法相比,暮嵯蛉⒊烧ぜ际跏且桓龊艽蟮慕剑ü≡窦す獠ǔせ蚋谋淞绞相干光之间的夹角可以在任何感兴趣的可用波段写入光纤布拉格光栅,使制作的光纤布拉格光栅具有潜在的使用价值。但是,这种写入方法对光源和周围环境的稳定性要求较高,并且对光源的相干长度要求很严格,因此实用起来也比较困难。年,錟等人痔岢隽擞米贤夤獯怪闭丈湎辔谎谀P纬傻难苌涮跷破毓氢载光纤写入光纤布拉格光栅的相位掩模法,使得光纤光栅真正走向实用化和产品化。该方法的一个很大的优点是写入光栅的周期仅仅取决于相