新型雙芯光纖及其傳感與可調(diào)器件特性的研究.pdf

1、隨著光纖技術(shù)在通信和傳感領(lǐng)域應(yīng)用的快速發(fā)展，各種新型光纖和器件不斷涌現(xiàn)。多芯光纖由于可以有效地提升光通信的容量，近來(lái)受到廣泛地重視和研究。另一方面，基于耦合和非耦合模式的單芯和雙芯光纖在設(shè)計(jì)和制作各種光纖傳感和可調(diào)器件方面也顯現(xiàn)出很大的靈活性。本文則主要對(duì)幾種新型雙芯光纖及其傳感和可調(diào)器件進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)。
　　本文的主要研究工作體現(xiàn)在以下三個(gè)方面:
　　1.對(duì)本實(shí)驗(yàn)室研制的耦合型近芯雙芯光纖傳輸特性進(jìn)行了理論分析和實(shí)驗(yàn)研

2、究，主要包括雙芯光纖長(zhǎng)度、軸向應(yīng)力、溫度、扭轉(zhuǎn)對(duì)其傳輸光譜的影響。然后，首次通過(guò)氫氟酸腐蝕耦合型雙芯光纖制成了折射率傳感器，并對(duì)其的傳感特性進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)測(cè)量。在目前實(shí)驗(yàn)條件下得到折射率傳感器的靈敏度為160.386nm/RIU。
　　2.為了提升和豐富雙芯光纖的傳感性能，本文首次設(shè)計(jì)了一種具有特殊色散特性的雙芯光纖。這種具有特殊色散特性的雙芯光纖傳輸譜在1560nm左右存在一個(gè)特征波長(zhǎng)或特征波長(zhǎng)，在這種光纖受到拉伸或溫度影響時(shí)

3、，特征波長(zhǎng)兩側(cè)的峰值波長(zhǎng)具有相反的移動(dòng)方向，且越靠近特征波長(zhǎng)的波長(zhǎng)移動(dòng)或靈敏度越大。這種雙芯光纖可以克服類(lèi)似少?；蚨嗄９饫w在實(shí)際應(yīng)用時(shí)存在的模式干擾問(wèn)題，而且理論分析表明，合理設(shè)計(jì)的這種雙芯可以得到比少?；蚨嗄９饫w更大的應(yīng)變靈敏度。
　　3.基于超聲波調(diào)制的聲光耦合濾波器原理，首次設(shè)計(jì)了一種傳輸常數(shù)失配型雙芯光纖。當(dāng)特定頻率的超聲波加載在這種雙芯光纖上使光纖在軸向產(chǎn)生周期性微擾時(shí)，兩個(gè)纖芯中的基模滿足相位匹配條件發(fā)生耦合而轉(zhuǎn)換能量