少模光纖光柵的制備及其傳感特性研究.pdf

1、近年來，由于光纖傳感器具有抗干擾能力強、適應(yīng)能力強、體積小等優(yōu)點，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于航空業(yè)、橋梁道路、機械設(shè)備等領(lǐng)域。少模光纖除了具有單模光纖的一系列優(yōu)點，還兼具多模光纖的非線性低的特點，在新型傳感領(lǐng)域受到了越來越多的關(guān)注。
　　本文將少模光纖干涉儀與少模光纖布拉格光柵進(jìn)行結(jié)合，提出一種組合式傳感器，對組合傳感器的溫度、應(yīng)變、折射率傳感特性進(jìn)行深入研究，主要包括以下幾個方面：
　　首先，分析光纖的基礎(chǔ)知識，并且對光纖模式的本征

2、方程、有效折射率等進(jìn)行詳細(xì)的數(shù)值說明；探討研究光纖光柵時通常使用的分析方法，即耦合模理論與傳輸矩陣法，為后續(xù)的實驗與數(shù)據(jù)處理奠定基礎(chǔ)。
　　其次，闡述組合傳感器的制作。對少模光纖干涉儀干涉譜線的各個影響因素進(jìn)行MATLAB仿真，為干涉儀的實際制作提供指導(dǎo)；研究紫外曝光法制備布拉格光柵的成柵機理及特性，成功制備出少模光纖布拉格光柵，實驗測得傳輸譜與仿真結(jié)果能夠很好地吻合；在布拉格光柵兩端手動熔接單模光纖，成功制備出組合傳感器。

3、>　　再次，對組合傳感器的傳感特性進(jìn)行研究。在對溫度、應(yīng)變、折射率傳感機理進(jìn)行深入研究的同時進(jìn)行大量的理論仿真，對組合傳感器的溫度、應(yīng)變、折射率傳感特性進(jìn)行實驗分析，實驗結(jié)果能夠很好地印證理論分析。
　　最后，通過對長周期光纖光柵成柵機理的研究，選擇利用 CO2激光器制備少模光纖長周期光柵。為了能夠更好的控制透射峰出現(xiàn)的波長范圍，對光柵周期、柵區(qū)長度、包層厚度等因素對光柵透射峰的影響進(jìn)行深入分析。對長周期光柵的折射率傳感原理進(jìn)行深