超長(zhǎng)周期光纖光柵的特性研究.pdf

1、在導(dǎo)師饒?jiān)平淌诩爸鞚蠋煹闹笇?dǎo)下，延伸了本實(shí)驗(yàn)室已有的高頻CO2激光脈沖寫入的周期為數(shù)百微米的長(zhǎng)周期光纖光柵的研究成果，對(duì)高頻CO2激光脈沖在普通單模、熊貓偏振保持、彎曲不敏感光纖中寫入的周期達(dá)數(shù)毫米數(shù)量級(jí)的超長(zhǎng)周期光纖光柵進(jìn)行了探索性研究。 研究包括高頻CO2激光脈沖在普通單模光纖中寫入的超長(zhǎng)周期光纖光柵及其溫度、外界折射率、應(yīng)變、扭曲等特性，在熊貓保偏光纖中寫入的超長(zhǎng)周期光纖光柵及其偏振控制、溫度、應(yīng)變、扭曲等特性，及在彎

2、曲不敏感光纖中寫入的超長(zhǎng)周期光纖光柵及其溫度、應(yīng)變、扭曲特性等。 研究發(fā)現(xiàn)，高頻CO2激光脈沖在普通單模光纖中寫入的超長(zhǎng)周期光纖光柵不同諧振峰的溫度、外界折射率靈敏度不同，利用此特性，提出了一種溫度與折射率同時(shí)測(cè)量的髙靈敏度折射率計(jì)，此折射率計(jì)不僅折射率測(cè)量靈敏度髙，還可以實(shí)現(xiàn)一根光柵就可補(bǔ)償折射率測(cè)量中溫度帶來(lái)的干擾。本文還利用單模光纖中寫入的超長(zhǎng)周期光纖光柵有的諧振峰波長(zhǎng)的扭曲測(cè)量靈敏度是普通長(zhǎng)周期光纖光柵諧振峰波長(zhǎng)扭曲靈敏

3、度的4倍，且其幅值隨扭曲的變化改變很小的特性，設(shè)計(jì)了一種髙靈敏度的扭曲傳感器，其扭曲測(cè)量靈敏度達(dá)到了0.4394dB/(rad/m)。 研究還發(fā)現(xiàn)，高頻CO2激光脈沖在熊貓保偏光纖上寫入的超長(zhǎng)周期光纖光柵兩個(gè)垂直偏振分量上的諧振峰幅值隨著入射橢圓偏振光偏振角度的改變發(fā)生周期性變化，周期為 。在相同偏振角度下其幅值差呈近似于鋸齒波的周期性變化，周期也為 ，兩個(gè)諧振峰的差值在最大值與最小值之間與偏振角度成線性關(guān)系。在入射橢圓偏振光偏

4、振角度為90°時(shí)，隨著溫度、應(yīng)變的改變，兩個(gè)偏振分量上的諧振峰波長(zhǎng)都往同一方向漂移，而兩個(gè)偏振分量上的諧振峰幅值變化方向卻相反。而隨著扭曲率的不斷增加，兩個(gè)垂直偏振分量上的諧振峰諧振波長(zhǎng)與幅值都幾乎沒(méi)有任何改變。 對(duì)高頻CO2激光脈沖在彎曲不敏感光纖上寫入的超長(zhǎng)周期光纖光柵的研究發(fā)現(xiàn)，其各個(gè)諧振峰溫度、應(yīng)變、扭曲靈敏度各自不同。 本文還對(duì)高頻CO2激光脈沖在普通單模光纖及保偏光纖中寫入的超長(zhǎng)周期光纖光柵及其基礎(chǔ)特性進(jìn)行了