手征光纖光柵及其制備平臺(tái)的研究.pdf

1、手征光纖光柵是對(duì)熔融狀態(tài)下的特種光纖以一定的扭轉(zhuǎn)率進(jìn)行扭轉(zhuǎn)而形成的新型光柵結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有一系列的新特性。目前，研究最多的是單螺旋型和雙螺旋型手征光纖光柵。其中雙螺旋型手征光纖光柵在一定條件下具有偏振敏感特性，而單螺旋型手征光纖光柵則通常不具有這種特性。在我們課題組的前期工作中，采用耦合模理論對(duì)基于應(yīng)力雙折射型光纖的雙螺旋手征光纖光柵（簡(jiǎn)稱應(yīng)力型手征光纖光柵）和單螺旋型手征光纖光柵進(jìn)行了分析，推導(dǎo)得到了描述這兩種結(jié)構(gòu)中模式耦合的耦合模方

2、程。并應(yīng)用雙螺旋手征光纖光柵的偏振選擇特性，研究了全光纖型圓偏振起偏器的優(yōu)化。
　　 本文的工作主要是，對(duì)另一種雙螺旋手征光纖光柵即基于幾何雙折射型光纖的手征光纖光柵（簡(jiǎn)稱幾何型手征光纖光柵）進(jìn)行理論建模與模擬分析，從而完成我們課題組對(duì)于基于常用特種光纖的手征光纖光柵的系統(tǒng)分析。研究手征光纖光柵制備平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)方案，依此搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，以制作手征光纖光柵，為手征光纖光柵的應(yīng)用奠定基礎(chǔ)。
　　 首先，采用傳統(tǒng)的耦合模理論，建立

3、基于橢圓芯雙折射光纖的手征光纖光柵的理論分析模型。此后，對(duì)這種光柵結(jié)構(gòu)進(jìn)行詳盡的模擬分析。揭示出這類手征光纖光柵中圓偏振模式相互耦合的機(jī)理，并指出該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)圓偏振選擇特性所需的必要條件。
　　 在此基礎(chǔ)上，著重研究基于橢圓芯雙折射光纖的手征光纖光柵中芯層模HE11與包層模HE12之間的偏振選擇性耦合，以及影響這一耦合的主要因素。分析芯層模與相鄰高階包層模EH1m的耦合的影響，完善了對(duì)芯層模HE11與包層模HE12之間偏振選擇性耦

4、合的分析。討論橢圓纖芯等光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對(duì)傳輸譜特性的影響，為實(shí)際制作中選擇光纖結(jié)構(gòu)參數(shù)提供參考。模擬分析光柵長(zhǎng)度和扭轉(zhuǎn)率等光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)的變化對(duì)傳輸譜特性的影響，為實(shí)際制作中扭轉(zhuǎn)率、光柵長(zhǎng)度的精度控制要求提供依據(jù)。
　　 分析比較幾何型和應(yīng)力型這兩種雙螺旋手征光纖光柵中的耦合機(jī)理及傳輸譜特性，以及兩種結(jié)構(gòu)在制作和應(yīng)用中的特點(diǎn)。為手征光纖光柵的制備及其在光纖通信、光纖傳感、光纖測(cè)量等領(lǐng)域的應(yīng)用提供理論依據(jù)。
　　 在對(duì)手