可見(jiàn)光波段長(zhǎng)周期光纖光柵傳感特性研究.pdf

1、傳統(tǒng)的光纖光柵傳感器的中心諧振波長(zhǎng)通常都位于紅外光波段即光源為寬帶紅外光源。高分辨紅外光波長(zhǎng)探測(cè)和紅外寬帶光源成本高、體積大，這也影響著光纖光柵傳感技術(shù)的普及應(yīng)用。近年來(lái)廉價(jià)、高性能的大功率LED白光光源技術(shù)發(fā)展迅速，加上可見(jiàn)光波段的高分辨光波長(zhǎng)探測(cè)成本低，因此可見(jiàn)光波段的光纖傳感器件將在光纖傳感領(lǐng)域發(fā)揮越來(lái)越多的重要作用。
　　目前紅外波段光纖光柵傳感器及檢測(cè)系統(tǒng)的研究與應(yīng)用已經(jīng)比較成熟。對(duì)可見(jiàn)光波段布拉格光纖光柵的研究剛剛起步

2、?？梢?jiàn)光波段長(zhǎng)周期光纖光柵的研究尚未見(jiàn)報(bào)道?；陂L(zhǎng)周期光纖光柵的一些優(yōu)點(diǎn)，本文研究了可見(jiàn)光長(zhǎng)周期光纖光柵的設(shè)計(jì)，傳感特性以及長(zhǎng)周期光纖柵的一些新的耦合特性，主要內(nèi)容如下：
　　(1)對(duì)光纖光柵的類(lèi)型，制作技術(shù)和應(yīng)用作了全面的介紹。
　　(2)介紹了長(zhǎng)周期光纖光柵耦合模理論及分析其特性的基本方法，分析了長(zhǎng)周期光纖光柵中纖芯基模和包層模的有效折射率的變化規(guī)律、模場(chǎng)分布規(guī)律、耦合系數(shù)的變化規(guī)律及透射譜的計(jì)算模擬。
　　(3)

3、從耦合模理論出發(fā)，采用三層介質(zhì)光纖模型，用數(shù)值計(jì)算的方法分析了長(zhǎng)周期光纖光柵纖芯模和包層模的有效折射率，一階低次包層模的耦合系數(shù)隨波長(zhǎng)以及階次的變化關(guān)系。研究發(fā)現(xiàn)低次包層模的最大耦合系數(shù)對(duì)應(yīng)的模次隨波長(zhǎng)增大而減小，不同光纖參數(shù)下耦合系數(shù)隨波長(zhǎng)變化的規(guī)律不同。耦合系數(shù)直接影響到光柵透射譜損耗峰峰值，這對(duì)長(zhǎng)周期光柵的設(shè)計(jì)有一定的參考價(jià)值。
　　(4)利用數(shù)值計(jì)算法得出可見(jiàn)光波段長(zhǎng)周期光纖光柵波長(zhǎng)與光柵周期的關(guān)系，按照所需光柵透射譜參數(shù)