發(fā)布時(shí)間：2018-01-15 04:32

  本文關(guān)鍵詞：微結(jié)構(gòu)光纖長(zhǎng)周期光柵的制備與傳感特性研究　出處：《中國(guó)計(jì)量學(xué)院》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

  更多相關(guān)文章： 長(zhǎng)周期光纖光柵 微結(jié)構(gòu)光纖 光纖傳感器

【摘要】：微結(jié)構(gòu)光纖長(zhǎng)周期光柵是通過(guò)在微結(jié)構(gòu)光纖上沿長(zhǎng)度方向引入周期性的折射率調(diào)制從而實(shí)現(xiàn)基模到包層模耦合的一種光纖器件。隨著微結(jié)構(gòu)光纖的研究發(fā)展,基于微結(jié)構(gòu)光纖的長(zhǎng)周期光棚的制備和應(yīng)用近幾年來(lái)成為熱點(diǎn)。本文在文獻(xiàn)閱讀和調(diào)研的基礎(chǔ)上,對(duì)微結(jié)構(gòu)光纖長(zhǎng)周期光柵的制備技術(shù)和傳感特性進(jìn)行了較詳細(xì)的研究,在柚子型和邊孔型微結(jié)構(gòu)光纖上成功制備獲得了長(zhǎng)周期光纖光柵,并分別對(duì)其傳感特性進(jìn)行了具體研究,為其傳感應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。論文具體內(nèi)容如下：1、通過(guò)查閱與長(zhǎng)周期光纖光柵、微結(jié)構(gòu)光纖、微結(jié)構(gòu)光纖長(zhǎng)周期光柵有關(guān)的學(xué)術(shù)論文及其他文獻(xiàn),對(duì)微結(jié)構(gòu)光纖長(zhǎng)周期光柵的發(fā)展歷程及研究現(xiàn)狀進(jìn)行了綜述,并介紹了其在傳感方面的應(yīng)用。2、對(duì)長(zhǎng)周期微結(jié)構(gòu)光纖光柵的基本理論進(jìn)行了分析,介紹了長(zhǎng)周期光纖光柵的耦合模理論的基礎(chǔ)上,考慮到CO2激光器脈沖法制備微結(jié)構(gòu)光纖時(shí),微結(jié)構(gòu)光纖包層發(fā)生強(qiáng)烈的空氣孔塌陷,使用局域耦合模理論來(lái)補(bǔ)充修正模式耦合理論,得出強(qiáng)折射率調(diào)制下的模式耦合方程以及諧振波長(zhǎng)公式修正,為其在傳感方面的應(yīng)用提供了理論依據(jù)。3、在綜合分析研究制備長(zhǎng)周期微結(jié)構(gòu)光纖光柵的多種方法基礎(chǔ)上,選用CO2激光器加熱法在柚子型微結(jié)構(gòu)光纖和邊孔型微結(jié)構(gòu)光纖上成功制備了長(zhǎng)周期光纖微結(jié)構(gòu)光柵,為研究其傳感特性提供了樣品。4、實(shí)驗(yàn)研究了柚子型微結(jié)構(gòu)光纖光柵和長(zhǎng)周期邊孔型微結(jié)構(gòu)光纖光柵的溫度、折射率、彎曲傳感特性,結(jié)合其對(duì)不同參量的傳感原理對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行了分析和討論,為其傳感應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。總之,本文從理論、實(shí)驗(yàn)制備和特性研究三個(gè)方面對(duì)基于微結(jié)構(gòu)光纖的長(zhǎng)周期光纖光柵進(jìn)行了研究,對(duì)提高微結(jié)構(gòu)光纖長(zhǎng)周期光柵的制備工藝,推動(dòng)其在傳感領(lǐng)域的應(yīng)用具有重要意義。
[Abstract]:Microstructured fiber long period grating is a kind of fiber device which can realize the coupling between the base mode and the cladding mode by introducing periodic refractive index modulation along the length of the microstructured fiber. The fabrication and application of long-period light shed based on microstructured fiber has become a hot topic in recent years. The fabrication technology and sensing characteristics of microstructured fiber long period grating were studied in detail. Long period fiber gratings were successfully fabricated on grapefruit and edge-shaped microstructured fiber. And the sensing characteristics of the sensor were studied, which laid a foundation for its sensing applications. The specific content of the thesis is as follows: 1, through the reference and long period fiber grating, micro-structure fiber. In this paper, the development and research status of microstructured fiber long period grating are reviewed, and its application in sensing is introduced. The basic theory of long-period microstructured fiber gratings is analyzed. Based on the coupled mode theory of long-period fiber gratings, the CO2 laser pulse method is considered to fabricate micro-structured fiber. There is a strong air hole collapse in the microstructured fiber cladding. The local coupling mode theory is used to supplement the modified mode coupling theory and the mode coupling equation and the resonant wavelength formula are obtained under the strong refractive index modulation. It provides a theoretical basis for its application in sensing. 3. On the basis of comprehensive analysis and research on the preparation of long-period microstructured fiber Bragg grating (LPFG). The CO2 laser heating method was used to fabricate long-period fiber microstructural gratings on grapefruit microstructured fiber and edge-shaped microstructured fiber successfully, which provided a sample of .4 for studying its sensing characteristics. The temperature, refractive index and bending sensing characteristics of grapefruit microstructured fiber gratings and long-period edge-shaped microstructured fiber gratings are experimentally studied. The experimental results are analyzed and discussed based on the sensing principle of different parameters, which lays a foundation for the application of the sensor. In this paper, we study the long-period fiber grating based on micro-structure fiber in three aspects: experimental preparation and characteristic study, and improve the fabrication technology of micro-structure fiber long-period grating. It is of great significance to promote its application in the field of sensing.
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)計(jì)量學(xué)院
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TN253

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本文編號(hào)：1426821