發(fā)布時間：2018-02-23 21:06

  本文關(guān)鍵詞： 傾斜光纖光柵 耦合模理論 透射譜 理論仿真　出處：《東北石油大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：傾斜光纖光柵(Titled Fiber Bragg Grating, TFBG)是一種特殊的短周期光纖光柵,因其獨有的結(jié)構(gòu)特點,使其具備光纖Bragg光柵和長周期光纖光柵的全部優(yōu)點,近年來對TFBG的理論和實驗研究都取得了一定的成果,在光纖通信、光傳感、光波長解調(diào)等諸多領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。本文首先介紹了光纖光柵的發(fā)展以及種類,從通信和傳感兩個方面介紹了光纖光柵的應(yīng)用。然后簡述了傾斜光纖光柵的制作及其研究現(xiàn)狀,對比分析了光纖Bragg光柵和傾斜光纖光柵的的優(yōu)缺點。采用經(jīng)典的耦合模理論對傾斜光纖光柵的傳輸特性進(jìn)行分析,對TFBG的纖芯前后向?qū)ｉg、纖芯導(dǎo)模與包層模以及纖芯導(dǎo)模與輻射模之間的耦合模方程進(jìn)行了詳細(xì)推導(dǎo)。然后基于OptiGrating軟件模擬傾斜角度、柵長、光柵周期、折射率調(diào)制等光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)變化對TFBG反射和透射譜的影響,由于傾角的存在使得光柵模式的耦合發(fā)生了變化,光柵對反向傳輸?shù)睦w芯模的耦合能力減弱,而包層模耦合能力增強(qiáng),當(dāng)傾角增大到一定程度,纖芯前向?qū)Ｅc包層前向?qū)ｉg的耦合變?yōu)門FBG光譜的主要耦合模式。最后研究了TFBG的Bragg共振波長及其高階包層模諧振波長等參數(shù)的溫度、應(yīng)力和折射率的傳感特性,分析了基模LP01及不同階包層P05的應(yīng)變、溫度的響應(yīng)特性,得到了線性擬合直線方程,應(yīng)用TFBG包層模諧振峰均向長波區(qū)偏移的透射譜變化規(guī)律,得到包層模諧振峰與外界介質(zhì)折射率呈線性關(guān)系的結(jié)論。
[Abstract]:Tilted fiber Bragg grating (Titled Fiber Bragg Grating, TFBG) is a kind of special short period fiber grating, because of its unique structure, which has all the advantages of fiber Bragg grating and long period fiber grating in recent years, the theoretical and Experimental Research on TFBG has got some achievements in optical fiber communication, light. Sensor, wavelength demodulation and other fields are widely used. This paper first introduces the development of optical fiber grating and the types, introduces the application of fiber grating from the two aspects of communication and sensing. Then the article describes the production and research status of tilted fiber grating, fiber Bragg grating and the comparative analysis of the advantages and disadvantages of tilted fiber gratings. By using the coupled mode theory of classical analysis on the transmission characteristics of tilted fiber gratings and fiber core on TFBG guide mode, the core mode and cladding modes and core mode and radiation mode The coupled mode equation is deduced in detail. Then OptiGrating simulation software based on the gate length, inclination angle, grating period, refractive index modulation grating structural parameters influence to the TFBG reflection and transmission spectrum, due to the existence of angle makes the coupling grating pattern changed, weaken the coupling ability of core of reverse transmission grating and the cladding mode coupling is enhanced, when the angle increases to a certain extent, before the main core mode and cladding mode coupling wizard wizard before coupling into TFBG mode spectrum. Finally we study the TFBG Bragg resonance cladding mode resonant wavelength parameters such as wavelength and high order temperature should be the sensing characteristics of stress and refractive index, analyzed the fundamental LP01 mode and strain of different order cladding P05, the temperature response characteristics, obtained the linear fitting equation, the application of TFBG cladding mode resonant peak to the transmission spectrum of long wavelength offset The linear relationship between the resonant peak of the cladding die and the refractive index of the external medium is obtained.

【學(xué)位授予單位】：東北石油大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TN253

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本文編號：1527605