收藏本站
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

特种长周期光纤光栅器件及其特性研究

张安娜  
【摘要】:近些年来基于光纤光栅(LPFG/FBG)的光器件发展很是迅速,尤其是长周期光纤光栅(LPFG)。LPFG中模式耦合发生在纤芯模和同向传输的包层模之间,它是一种透射型光栅,LPFG比FBG有更好的外界参数(温度、横向应变、浓度与折射率等)灵敏度。随着LPFG制备方法和理论研究的不断发展,以及一些新型结构光栅的出现,使得LPFG在传感与通信领域中的应用越来越受到关注。 本文围绕LPFG的模式耦合理论和其传感特性展开研究,通过LP模标量近似法研究了阶跃三层单模长周期光纤光栅的模式耦合理论、各种制备方法,其中我们通过基于波纹状结构的热调谐法和机械微弯法成功制备了长周期光纤光栅,并对其相关特性进行了分析。 接着我们提出了几种特殊结构的长周期光纤光栅,包括毛细管长周期光纤光栅、基于SMS结构的长周期光纤光栅、基于表面镀膜的长周期光纤光栅。 关于毛细管长周期光纤光栅,我们首先分析了毛细管光纤的几种波导结构,光纤中承载的纤芯模与包层模的模式分析,以及毛细管光纤的截止特性和导引特性;后建立了基于壁中波导型毛细管光纤的LPFG模型,求解出其透射谱并对不同结构参数进行了透射谱分析;最终,通过MATLAB仿真得出此种长周期光纤光栅谐振波长随空气孔内填充物的折射率的变化规律。 对基于SMS结构的长周期光纤光栅来说,利用端面耦合理论对多模光纤内激励起的纤芯模式进行分析,发现能量主要集中在前几个模式上,选取能量最大的纤芯模LP_(03)和合适的包层模进行耦合分析,大大简化了多模长周期光纤光栅的耦合模方程计算过程。 基于表面镀膜的长周期光纤光栅,通过建立四层阶跃光纤模型,细致分析了纤芯基模和包层模的有效折射率随镀膜厚度的变化,发现随着膜厚度增大到一定程度后,有些包层模会被导引入镀膜层中,这种结构使得待测煤质折射率必须小于包层折射率的局限性消失;随后计算了峰值波长与薄膜厚度的关系,最后利用液相沉积法在光栅包层表面镀一层厚度大约为80nm的TiO_2薄膜,并对不同浓度的乙醇气体进行了实验测试。


知网文化
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前20条
1 江国舟;长周期光纤光栅谐振波长的研究[J];湖北师范学院学报(自然科学版);2005年03期
2 苏伟理;欧启标;张超;黄尚荣;吴康泼;江常通;;长周期光纤光栅的原理及谱特性研究[J];科技信息;2011年08期
3 崔春雷;刘伟平;;级联型长周期光纤光栅传输谱的研究[J];半导体光电;2009年06期
4 关寿华;宋世德;于清旭;;长周期光纤光栅耦合模理论与制作技术的研究[J];大连民族学院学报;2006年01期
5 黄平;阮隽;曾庆科;秦子雄;周跃;梁维源;;通信中长周期光纤光栅温度敏感性的补偿方法[J];光通信研究;2008年04期
6 王翔;李新碗;陈建平;;LPFG包层模对环境折射率的灵敏度分析[J];光纤与电缆及其应用技术;2009年02期
7 崔春雷,刘伟平,黄红斌,陈舜儿,刘敏;长周期光纤光栅包层模特性及其对传输谱的影响[J];光子学报;2005年10期
8 姜明顺;冯德军;隋青美;;基于周期性矩形压力槽的可调谐长周期光纤光栅(英文)[J];光子学报;2009年06期
9 蒋秀丽;;长周期光子晶体光纤光栅折射率传感[J];科技资讯;2010年32期
10 欧启标;王彦;秦子雄;曾庆科;;长周期光纤光栅的应用研究[J];应用激光;2006年06期
11 张志荣;朱喜霞;李守义;;长周期光纤光栅包层参数对透射谱影响的数值分析[J];河西学院学报;2008年05期
12 张自嘉;许安涛;;薄包层长周期光纤光栅的折射率传感特性[J];传感技术学报;2009年08期
13 李洪刚;李恩荣;盛秋琴;;长周期光纤光栅拐点对外界折射率的敏感性[J];南开大学学报(自然科学版);2007年05期
14 赵洪霞;鲍吉龙;陈莹;;弯曲曲率对长周期光纤光栅透射谱特性的影响[J];中国激光;2008年05期
15 阮隽;曾庆科;秦子雄;梁维源;黄平;;长周期光纤光栅谐振波长及耦合系数的研究[J];光电技术应用;2007年05期
16 黄富;曾庆科;秦子雄;谢军华;周恒超;;长周期光纤光栅对外界折射率敏感特性的分析[J];广西物理;2008年03期
17 黄富;曾庆科;秦子雄;周恒超;谢军华;黄尚荣;;环境折射率对长周期光纤光栅谐振波长的影响[J];光电技术应用;2009年03期
18 饶云江;;长周期光纤光栅研究现状分析[J];电子科技大学学报;2005年S1期
19 关寿华;于清旭;宋世德;郑建洲;;长周期光纤光栅温度特性的理论与实验研究[J];传感技术学报;2007年03期
20 陈儒;;长周期光纤光栅传输谱的matlab仿真[J];计算机仿真;2007年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
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 饶云江;朱涛;王久玲;;一种特殊折变包络型长周期光纤光栅的制作及应用[A];中国光学学会2006年学术大会论文摘要集[C];2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 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
2 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
3 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
4 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
5 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
6 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
7 姜萌;光纤CRDS流体传感的理论与实验研究[D];南开大学;2010年
8 李艳军;全光纤OCT内窥镜技术及长周期光纤光栅形成机理研究[D];天津大学;2010年
9 刘学松;基于长周期光纤光栅及非线性效应的多波长光纤激光器的研究[D];上海交通大学;2012年
10 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
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 方杨;镀钯银合金薄膜的长周期光纤光栅的氢气传感特性研究[D];天津大学;2012年
3 邬林;基于磁流体与长周期光纤光栅的磁场传感器研究[D];武汉理工大学;2012年
4 冯双磊;可见光波段长周期光纤光栅传感特性研究[D];湖南大学;2012年
5 张安娜;特种长周期光纤光栅器件及其特性研究[D];哈尔滨工程大学;2012年
6 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
7 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
8 张锋;长周期光纤光栅用于高温压力管道应变检测技术研究[D];中国计量学院;2012年
9 汤伟锋;基于抗弯光纤的长周期光纤光栅特性研究[D];电子科技大学;2012年
10 王霞元;长周期光纤光栅光谱特性及传感特性的研究[D];南京邮电大学;2012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
  • 010-62982499
  • 010-62783978