懸掛芯光纖及其長(zhǎng)周期光纖光柵特性研究.pdf

1、本論文對(duì)一種新型光纖--懸掛芯光纖進(jìn)行了系統(tǒng)的理論與實(shí)驗(yàn)研究,給出該光纖的一些光學(xué)特性;并在該光纖上寫(xiě)入了長(zhǎng)周期光纖光柵,對(duì)該長(zhǎng)周期光纖光柵的溫度、折射率等特性進(jìn)行了詳細(xì)的研究。主要工作總結(jié)如下:
　　1)對(duì)懸掛芯光纖進(jìn)行了基本的特征參數(shù)測(cè)量,主要包括光纖的幾何參數(shù)、折射率剖面分布、截止波長(zhǎng)、損耗等,這些為后續(xù)的工作打下了基礎(chǔ)。
　　2)對(duì)懸掛芯光纖的彎曲特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)與理論仿真研究。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果都顯示該光纖的彎曲損耗具有

2、強(qiáng)烈的方向相關(guān)性,并且存在著一個(gè)臨界角,當(dāng)彎曲方向大于該臨界角時(shí)光纖彎曲損耗較大,當(dāng)彎曲方向小于該臨界角時(shí),光纖具有抗彎曲特性。
　　3)利用耦合模理論對(duì)長(zhǎng)周期光纖光柵進(jìn)行了理論的仿真,計(jì)算了光纖纖芯、包層模有效折射率與波長(zhǎng)的關(guān)系,纖芯模的自耦合系數(shù)、纖芯模與包層模的互耦合系數(shù),最后得到了長(zhǎng)周期光纖光柵的透射譜。
　　4)利用CO2激光器在普通單模光纖上寫(xiě)入長(zhǎng)周期光纖光柵,并研究激光參數(shù)對(duì)光柵特性的影響。在此基礎(chǔ)上對(duì)具有過(guò)耦

3、合特性的光柵進(jìn)行了彎曲特性的測(cè)試,發(fā)現(xiàn)其彎曲特性具有方向可辨的功能,其靈敏度與未過(guò)耦合光柵處于一個(gè)量級(jí)。
　　5)利用CO2激光器在懸掛芯光纖上寫(xiě)入長(zhǎng)周期光纖光柵,由于光纖的非圓周對(duì)稱性,不同角度寫(xiě)入的光柵透射譜不同。利用寫(xiě)入的長(zhǎng)周期光纖光柵進(jìn)行了溫度、軸向應(yīng)變與折射率等傳感量的測(cè)量。結(jié)果顯示由于光纖具有大的空氣孔,非常容易抽入液體,光纖包層模有效折射對(duì)孔內(nèi)液體折射率的改變非常靈敏,光柵對(duì)孔內(nèi)液體折射率的靈敏度在1.42-1.46