少模光纖布拉格光柵的制作及應(yīng)用研究.pdf

1、光纖布拉格光柵（FBG）由于其特殊的光學(xué)頻譜特性，在光通信和光纖傳感領(lǐng)域中有著廣泛的運用。自從1978年 Hill利用駐波法制出世界上第一個光纖光柵，光纖布拉格光柵的制作以及其應(yīng)用的研究不斷進步。到目前為止，常規(guī)單模光纖布拉格光柵的生產(chǎn)技術(shù)和其在傳感領(lǐng)域的應(yīng)用研究都趨于成熟。特種光纖上寫入的布拉格光柵，由于其光學(xué)頻譜與普通單模光纖上寫入的布拉格光柵不同，而引起了不少科研人員研究對其光學(xué)特性和潛在的應(yīng)用。
　　隨著基于單模光纖的光學(xué)

2、系統(tǒng)的容量接近非線性香農(nóng)信道的極限，信道容量的進一步增加需要新的傳輸模式。為了進一步增加光纖平行通道的數(shù)目，研究人員考慮到了拓寬單模光纖纖芯的尺寸，少模光纖就是基于此情況下被研發(fā)的。目前在世界上對少模光纖布拉格光柵的研究還不多，其制作技術(shù)和應(yīng)用研究仍然有很多關(guān)鍵技術(shù)尚未解決。因此需要對少模光纖布拉格光柵的制作技術(shù)和傳感特性進行研究。本文首先研究了常規(guī)單模光纖的生產(chǎn)工藝，分析了在常規(guī)光纖布拉格光柵寫入過程中，載氫、寫入、切趾和退火對光纖布

3、拉格光柵的影響。利用相位掩模法，將載氫單模光纖在248nm-KrF準分子激光器的曝光下，順利制作出反射率高、3dB帶寬窄、邊帶抑制好的光纖布拉格光柵。然后，基于自聚焦原理提出一種新型結(jié)構(gòu)來降低單模光纖和少模光纖的耦合損耗；并利用這種結(jié)構(gòu)觀察在載氫后的少模光纖上寫入的布拉格光柵的反射峰，驗證了該種結(jié)構(gòu)確實能夠降低少模光纖與單模光纖的模式耦合。最后，利用制作的少模光纖布拉格光柵進行了溫度、拉升應(yīng)變、彎曲應(yīng)變等傳感實驗，測量其基模反射峰的溫度