反射式LPFG濾波器的研究及應(yīng)用.pdf

1、光纖濾波器是一種重要的光無源器件?；诠饫w光柵型的濾波器由于其結(jié)構(gòu)簡單、插入損耗低等特點(diǎn)，被廣泛的用于光纖通信和光纖傳感領(lǐng)域。其中，長周期光纖光柵(LPFG)型濾波器是近些年來發(fā)展最快的光纖濾波器之一。與布拉格光柵(FBG)型濾波器不同，LPFG型濾波器往往采用透射式濾波，為了實(shí)現(xiàn)其反射濾波的功能，本文研究了幾種不同類型的反射式LPFG濾波器，并將其應(yīng)用于光纖傳感領(lǐng)域。
　　本文首先研究了反射式LPFG濾波器。為了建立反射式LPF

2、G的理論模型，首先通過有限元法(FEM)對其光學(xué)結(jié)構(gòu)仿真，接著采用Optisystem軟件對反射式LPFG濾波器進(jìn)行系統(tǒng)仿真，得出了其濾波特性。為了進(jìn)一步的研究反射式LPFG濾波的工作原理，本文采用公式法和波束傳輸法(BPM)計(jì)算反射式LPFG傳輸特性，然后分別對三種不同端面結(jié)構(gòu)（芯層反射、包層反射、端面全反射）的反射式LPFG進(jìn)行研究。在傳感應(yīng)用上，將反射式LPFG帶阻濾波器用于溶液濃度檢測，在對濃度為0％到90％的乙醇溶液檢測時(shí)，測

3、得傳感靈敏度約為-0.01389nm/％。
　　其次，本文研究了端面全反射結(jié)構(gòu)的反射式LPFG干涉儀。這是一種邁克爾遜型干涉儀，它是由LPFG和反射器構(gòu)成。文章中提出了一種基于雙包層光纖的反射式MLPFG干涉儀，并通過彈簧受力和化學(xué)鍍銀的方法完成MLPFG以及反射器制作。為了實(shí)現(xiàn)反射式光纖干涉儀在液位傳感上精確測量，通過理論和實(shí)驗(yàn)分析其干涉特性，并選取合適的參數(shù)用于液位傳感，當(dāng)MLPFG受力為20N，相干長度d為38cm時(shí)，測量靈