新型光纖光柵技術及其在光通信與光纖傳感方面應用的研究.pdf

1、光纖光柵已經成為當前最具發(fā)展前途，最具代表性的光無源器件之一，在光通信與光傳感領域都得到了廣泛的應用。D形光纖光柵與基于光纖光柵的法珀結構是其中兩種比較新型的技術，它們各自具有獨特的性質，可以實際應用在許多場合，因此，研究它們具有重要的理論和實際意義。 本文主要的研究工作體現(xiàn)在三個方面： 一、光纖光柵波長解調技術及其應用的研究。研究了基于邊沿濾波器及可調諧法珀濾波器的兩種光柵波長解調技術，實驗得到的波長分辨率分別為3.1

2、pm和3pm。并且將這兩種解調技術相結合，實際應用于橋梁結構健康監(jiān)測。 二、D形光纖光柵的彎曲敏感特性及其應用的研究。用材料力學理論詳細分析了D形光纖光柵的彎曲敏感機理。實驗測得其彎曲靈敏度比圓對稱的常規(guī)光柵分別高78倍(壓縮光柵)及86倍(拉伸光柵)之多。將其應用在線位移及加速度的測量中，實驗獲得的靈敏度分別為—0.27nm/mm及0.191nm·s2/m。提出了將D形光纖光柵彎曲成‘Ω’形狀，使其啁啾化，實現(xiàn)了光柵色散值的可

3、調諧；并且將其中點設置在零應變點的位置，能夠保持中心波長不發(fā)生漂移。實驗獲得的反射譜帶寬由0.299nm調諧到2.057nm，同時中心波長漂移小于17pm。 三、基于光纖光柵的法珀結構的原理及應用的研究。提出了光纖光柵法珀濾波器具體的設計和制作方法。并將這種濾波器應用在光纖激光器以及微波信號的光子學生成技術中。實驗分別獲得了波長可調諧的19個單波長激光和18對雙波長激光，以及9.4885～10.0712GHz一系列頻率的微波信號