飛秒激光刻寫(xiě)光纖光柵的相關(guān)理論及實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、光纖光柵作為一種新型的光學(xué)器件，在光纖通信和光纖傳感等方面有著重要的應(yīng)用價(jià)值。近年來(lái)，利用飛秒激光刻寫(xiě)光纖光柵的技術(shù)得到了不斷發(fā)展，該技術(shù)寫(xiě)入的光纖光柵所具有的優(yōu)異性能進(jìn)一步拓展了光纖光柵的應(yīng)用范圍。
　　飛秒激光制作光纖布拉格光柵的主要機(jī)理是利用飛秒激光與透明介質(zhì)相互作用時(shí)的非線性效應(yīng)，誘導(dǎo)作用區(qū)域折射率發(fā)生變化，在纖芯內(nèi)形成光柵。本文論述了非線性效應(yīng)的相關(guān)理論。對(duì)光束功率的空間分布進(jìn)行了分析計(jì)算，得到了折射率變化區(qū)域大小與激光

2、參數(shù)之間的關(guān)系。
　　理論上給出了光纖光柵的基本方程即耦合模方程，利用該方程分析了正弦調(diào)制型和矩形調(diào)制型這兩種單模均勻光纖光柵的光譜特性，得到了一些有用的結(jié)論。數(shù)值模擬結(jié)果顯示峰值反射率及反射帶寬是衡量單模均勻光纖光柵的主要技術(shù)指標(biāo)，它們與折射率的改變量及光柵長(zhǎng)度有關(guān)；并且發(fā)現(xiàn)矩形均勻調(diào)制光柵具有高階光譜響應(yīng)的特性。討論了兩種分析非均勻光柵的數(shù)值方法：Rouard和V-I矩陣法。
　　實(shí)驗(yàn)上給出了利用飛秒激光刻寫(xiě)光纖光柵的兩