微結(jié)構(gòu)光纖傾斜光柵傳感技術(shù)研究.pdf

1、光纖光柵是一種重要的光無(wú)源器件，在光纖傳感和光纖通信方面具有重要的應(yīng)用。微結(jié)構(gòu)光纖作為近年來(lái)出現(xiàn)的一種新型光纖以其獨(dú)特的光譜特性吸引了越來(lái)越多科學(xué)工作者的關(guān)注。以微結(jié)構(gòu)光纖為平臺(tái)的微結(jié)構(gòu)光纖光柵必將擁有眾多新的特性，能夠進(jìn)一步豐富和擴(kuò)大光纖光柵在光纖傳感和光纖通訊方面的應(yīng)用。而微結(jié)構(gòu)光纖TFBG(TFBG)作為微結(jié)構(gòu)光纖光柵的一種能夠增強(qiáng)前向基模與后向包層模的耦合，具有重要的研究?jī)r(jià)值。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下：
　　 1．利用紫外

2、曝光相位模板側(cè)向?qū)懭敕ㄔ阼肿有臀⒔Y(jié)構(gòu)光纖上成功寫制了TFBG，觀察到了基模與反向高階纖芯模、反向包層模的耦合，從理論和實(shí)驗(yàn)上分析了諧振峰的溫度和軸向應(yīng)力特性，發(fā)現(xiàn)諧振峰的溫度和軸向應(yīng)力靈敏度幾乎相等。
　　 2．利用微結(jié)構(gòu)光纖的填充技術(shù)設(shè)計(jì)了一種基于柚子型微結(jié)構(gòu)光纖TFBG的折射率傳感器，實(shí)驗(yàn)上得到這種傳感器在1.3處的折射率分辨率為10-5RIU(RIU)量級(jí)，諧振峰隨折射率的增加發(fā)生藍(lán)移。研究了柚子型微結(jié)構(gòu)光纖TFBG的橫向

3、壓力特性，實(shí)驗(yàn)中單位長(zhǎng)度上的壓力在0～95N/m范圍內(nèi)沒(méi)有觀察到諧振峰的漂移和分裂，并用有限元法對(duì)該現(xiàn)象進(jìn)行了理論分析。
　　 3．利用CO2激光器在柚子型微結(jié)構(gòu)光纖上成功寫制了長(zhǎng)周期光柵，觀察到了LP01模與前向LP11模的耦合。從實(shí)驗(yàn)上證明了這種長(zhǎng)周期光柵對(duì)溫度是不敏感的，諧振峰隨軸向應(yīng)力的增加發(fā)生藍(lán)移，并從理論上對(duì)以上現(xiàn)象進(jìn)行了分析。
　　 4．利用在空氣孔成六邊型排布的光子晶體光纖中的模式干涉現(xiàn)象設(shè)計(jì)了一種溫度傳