基于硫化物和碲酸鹽光纖的成柵及應(yīng)用基礎(chǔ)研究.pdf

1、光纖布喇格光柵(Fiber Bragg Grating，F(xiàn)BG)在光纖通信和光纖傳感等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。與普通傳感器相比，基于FBG的傳感器具有體積小和精度高等優(yōu)勢(shì)。另外，與傳統(tǒng)的諧振腔相比，基于FBG的諧振腔實(shí)現(xiàn)了光纖激光器的全光纖集成化，其穩(wěn)定準(zhǔn)確的選頻特性提高了激光器輸出穩(wěn)定性，并提高了輸出功率和效率。
　　本文分析了基于相位掩模法刻寫(xiě)FBG的衍射光場(chǎng)，為實(shí)驗(yàn)刻寫(xiě)FBG提供理論指導(dǎo)。在此基礎(chǔ)上分析了軟玻璃光纖中（硫化物

2、和碲酸鹽光纖）刻寫(xiě)的中紅外波段FBG對(duì)溫度、應(yīng)變以及壓力的敏感特性，并將FBG作為中紅外波段喇曼光纖激光器諧振腔進(jìn)行數(shù)值模擬，實(shí)現(xiàn)喇曼激光器參數(shù)的優(yōu)化設(shè)計(jì)。本文主要研究?jī)?nèi)容如下:
　　一、建立相位模板寫(xiě)入FBG的物理模型，利用有限元算法對(duì)其進(jìn)行分析，通過(guò)改變光源類(lèi)型（平面波和球面波）、入射方向以及模板刻槽深度等參數(shù)對(duì)相位模板的衍射光場(chǎng)進(jìn)行分析比較，得出了不同條件下相位模板的衍射圖樣和刻寫(xiě)FBG的最佳條件。
　　二、根據(jù)布喇格

3、公式，分析比較了基于硫化物和碲酸鹽光纖的Bragg光柵等中紅外FBG的溫度、應(yīng)變以及壓力敏感特性，數(shù)值模擬了Bragg波長(zhǎng)隨溫度、應(yīng)變和壓力變化的特性曲線(xiàn)，分析了FBG在中紅外傳感應(yīng)用的基本特性以及FBG傳感器的優(yōu)勢(shì)。
　　三、基于受激喇曼散射的耦合傳輸方程，結(jié)合有限元算法和打靶法分析硫化物光纖喇曼激光器和碲酸鹽光纖喇曼激光器中Stokes光以及泵浦光的特性。通過(guò)數(shù)值模擬，直觀地分析了泵浦功率、光纖長(zhǎng)度以及輸出端Bragg光柵的反