收藏本站
《重庆大学》 2011年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

级联旋转折变型长周期光纤光栅特性研究

樊彦恩  
【摘要】:近年来,在长周期光纤光栅(LPFG)的研究过程中,研究人员正逐步意识到普通均匀长周期光纤光栅单一的透射谱形状使其在光纤通信和光纤传感的应用上已发展到一个瓶颈阶段,要突破这个瓶颈,使长周期光纤光栅具有更为广泛的发展空间和应用前景,就必须尝试写出能适应各种通信和传感要求的具有不同谱线形状和光学特性的特种LPFG。目前,人们已经提出了一些非均匀光纤光栅结构,如相移光纤光栅、啁啾光纤光栅、高斯光纤光栅、变迹光纤光栅、超结构光纤光栅、倾斜光纤光栅、拍频光纤光栅等。论文在课题组先前提出的旋转折变型长周期光纤光栅(RLPFG)的基础上,结合非均匀长周期光纤光栅-相移光栅和级联光栅的相关理论,制作出了相移拍频长周期光纤光栅(PS-RLPFG)和基于旋转折变型长周期光纤光栅的马赫曾德干涉仪(RLPFG-MZI),并对其外界环境响应特性做了实验研究和理论分析。 论文的主要工作和结论如下: 1.首先简要介绍并分析了均匀长周期光纤光栅的经典理论-耦合模理论和传输矩阵理论。然后对结构本质一致的三种光栅-长周期莫尔光纤光栅、超结构光栅、拍频光栅从理论方面进行了分析比较。最后对均匀长周期光纤光栅、相移长周期光纤光栅、级联长周期光纤光栅进行了传输谱和参数优化分析,为后续光纤器件制作的章节提供了理论上的参考依据。 2.采用计算机控制的高频CO_2激光脉冲写入装置,在扭曲单模光纤上写入了相移长周期光纤光栅(相移拍频长周期光栅,R-PS-LPFG):(1)讨论了引入不同相移以及不同扭曲周期对传输谱特性的影响;(2)根据实验需要,选择相移为π,扭曲周期ΛT=24mm的相移拍频长周期光栅(π-R-PS-LPFG)作为研究对象。当扭曲应力释放后,拍频效应和相移发生作用,产生四个相邻的损耗峰; (3)通过实验研究和理论分析相结合,对扭曲周期ΛT=24mm的π-R-PS-LPFG的温度、轴向应变、偏振相关损耗特性进行了研究。 3.在旋转折变长周期光纤光栅(RLPFG)的基础上,将两个RLPFG进行级联制作出马赫曾德干涉仪(RLPFG-MZI)。(1)理论分析了这种干涉仪的光学特性和折射率传感原理;(2)对影响RLPFG-MZI干涉谱的制作参数进行了分析和实验研究;(3)随后的RLPFG-MZI折射率实验结果表明,这种结构简单的干涉传感器在1.33-1.36折射率区间表现出很好的线性响应,并且对于光栅旋转角度为CG=130°的RLPFG-MZI,其折射率灵敏度可达到14.7pm/mm(0.01RI,和溶液的作用长度为40mm),是普通LPFGs形成的MZI的3.5倍(4.2pm/mm);(4)对RLPFG-MZI的温度特性进行了实验研究和理论分析。 综上所述,本文通过设计制作出级联旋转折变型长周期光纤光栅,实现了一类复杂谱线的光纤光栅结构,并对这种光栅进行了理论分析和外界环境响应特性的研究。另一方面,由于级联旋转折变型长周期光纤光栅具有独特的光学特性,因此这种光栅结构可广泛应用于光纤通信和光纤传感系统中,如粗波分复用器CWDM,可调谐环形激光器,波长可控光栅型耦合器等。因而,本课题具有重要的学术意义和潜在的社会和经济效益。
【学位授予单位】:重庆大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TN253

手机知网App
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 咸锦照;姚晨;思亮;苏伟理;黄尚荣;欧启标;梁维源;;长周期光纤光栅耦合系数的研究[J];广西物理;2011年02期
2 欧启标;罗文志;秦子雄;曾庆科;;分步迭代算法在LPG折射率特性研究中的应用[J];半导体光电;2011年04期
3 金清理;黄晓虹;颜利芬;王振国;张耀举;;长周期光纤光栅折射率传感器的结构优化[J];光子学报;2011年08期
4 魏石磊;张伟刚;范弘建;耿鹏程;尚佳彬;殷丽梅;薛晓琳;;高频CO_2激光脉冲写制的倾斜长周期光纤光栅光谱特性研究[J];光学学报;2011年08期
5 刘宏月;梁大开;曾捷;金晶;吴瑾;耿犟;;基于长周期光纤光栅折射率敏感特性的混凝土结构钢筋锈蚀监测[J];光学学报;2011年08期
6 赵懿昊;王俊;王翠鸾;刘素平;马骁宇;;大功率宽条分布反馈激光器研究[J];中国激光;2011年08期
7 ;[J];;年期
8 ;[J];;年期
9 ;[J];;年期
10 ;[J];;年期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 赵勇;张玉艳;李星;;基于磁流体的长周期光纤光栅电压传感器研究[A];中国仪器仪表学会第十二届青年学术会议论文集[C];2010年
2 史磊磊;朱涛;陈方元;邓明;饶云江;;基于旋转折变型长周期光纤光栅对的高分辨率扭曲传感器[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
3 于永芹;郑家容;杜晨林;黄建辉;易凯;阮双琛;;飞秒激光制作长周期光纤光栅的温度和折射率传感特性[A];中国光学学会2011年学术大会摘要集[C];2011年
4 崔文涛;刘艳格;邰伯寅;王兵;;基于级联长周期光纤光栅的多参量传感器研究[A];中国光学学会2010年光学大会论文集[C];2010年
5 严明;罗售余;詹黎;张智明;夏宇兴;;施加轴向应力的啁啾长周期光纤光栅的传感测量[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
6 周文;陈抗生;章献民;叶险峰;;光纤光栅的研究与发展[A];面向21世纪的科技进步与社会经济发展(下册)[C];1999年
7 裴丽;董小伟;李彬;简伟;简水生;;聚合物包层长周期光纤光栅特性及应用[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
8 林开群;郑荣升;谢志国;阎杰;许立新;明海;;双折射聚合物长周期光纤光栅刻写研究[A];光子科技创新与产业化——长三角光子科技创新论坛暨2006年安徽博士科技论坛论文集[C];2006年
9 罗售余;严明;李莉莉;;用小功率CO_2激光刻写长周期光纤光栅的实验研究[A];全国第十一次光纤通信暨第十二届集成光学学术会议(OFCIO’2003)论文集[C];2003年
10 张颜艳;赵建林;邸江磊;王倩;;反射型体光栅的折射率调制度测量[A];2011西部光子学学术会议论文摘要集[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张玲;飞秒写制长周期光纤光栅的光谱特征及传感应用[D];山东大学;2012年
2 陶沛琳;嵌入TLPFGs的Mach-Zehnder干涉型智能化光纤传感器的研究[D];北京交通大学;2011年
3 姜明顺;长周期光纤光栅理论及传感技术研究[D];山东大学;2010年
4 王雪;双芯长周期光纤光栅制备方法及特性研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
5 王彦;长周期光纤光栅在智能结构中的应用研究[D];南京航空航天大学;2008年
6 姜萌;基于长周期光纤光栅的传感器与解调复用技术研究[D];浙江大学;2010年
7 杨蕊竹;长周期光纤光栅的特性及传感应用的研究[D];吉林大学;2012年
8 魏石铭;衍射度量术在光栅形貌测量与小阶梯光栅制作中的应用[D];清华大学;2010年
9 易迎彦;反射型体光栅特性研究及在频谱合束中的应用[D];华中科技大学;2011年
10 苗飞;基于飞秒激光的长周期光纤光栅制备及其传感特性研究[D];山东大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 马狄峰;新型长周期光纤光栅传感与滤波特性的研究[D];苏州大学;2010年
2 方考;长周期光纤光栅器件的特性分析[D];电子科技大学;2011年
3 樊彦恩;级联旋转折变型长周期光纤光栅特性研究[D];重庆大学;2011年
4 汪文华;980nm滤波器及新型抗弯光纤中写入的长周期光纤光栅[D];电子科技大学;2011年
5 刘蕾;长周期光纤光栅的光学特性分析及飞秒激光制造方法研究[D];中南大学;2012年
6 张超;矩形折射率调制型级联长周期光纤光栅理论特性研究[D];广西师范大学;2012年
7 陈成金;机械微弯长周期光纤光栅器件研究[D];电子科技大学;2010年
8 刘东;基于周期压力相移长周期光纤光栅研究[D];电子科技大学;2010年
9 刘兴晨;高频CO_2激光脉冲写入掺硼长周期光纤光栅的特性研究[D];电子科技大学;2010年
10 陆君辉;飞秒激光脉冲刻写长周期光纤光栅特性研究[D];上海大学;2011年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026