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新型LPFG的数值计算及相关应用

王成  
【摘要】: 本论文从光纤的基本理论出发,通过求解纤芯导模的本征方程和包层模色散方程,得到了光纤光栅的两个重要参数,即纤芯模和包层模的有效折射率。利用模式耦合理论研究了长周期光纤光栅的透射谱。 对采用高频CO_2激光脉冲写入的新型长周期光纤光栅的透射谱进行了理论分析。把这种新型长周期光纤光栅的折射率调制类型近似为三角波,以模式耦合理论为基础,采用三层介质光纤模型,推导了耦合系数和耦合模方程,对透射谱进行了具体的数值计算,数值计算与已有的实验结果基本吻合,验证了本文提出的理论模型的正确性。 分析了长周期光纤光栅的温度、环境折射率和轴向应力特性,提出了基于长周期光纤光栅的同时测量液体温度和折射率的方案;导出了其工作原理的解析表达式,进行了实验研究;实验结果与标准值基本符合。


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