【摘要】：光纖光柵是最近幾年發(fā)展最為迅速的光纖無源器件之一,具有價格低、穩(wěn)定性強、體積小、抗電磁干擾、抗腐蝕等特點,近年來廣泛被應(yīng)用在傳感領(lǐng)域。在W型光纖上刻寫布拉格光柵,其反射譜諧振峰的強度和中心波長皆可用于傳感。針對W型光纖光柵在溫度傳感、應(yīng)變(力)傳感、折射率傳感等方面進(jìn)行基本傳感特性的研究,有助于進(jìn)一步發(fā)現(xiàn)W型光纖光柵在傳感領(lǐng)域的優(yōu)勢,拓展其應(yīng)用范圍。首先,基于耦合模理論和W型光纖的模場研究,分析了W型光纖光柵的耦合方式,并結(jié)合Mode Solution利用Matlab對W型光纖光柵反射譜進(jìn)行了仿真。其次,詳細(xì)討論并仿真分析了 W型光纖光柵的應(yīng)變、溫度和折射率響應(yīng),并搭建了傳感實驗平臺,對W型光纖布拉格光柵溫度、應(yīng)變、折射率傳感特性進(jìn)行了實驗研究。最后,利用W型光纖光柵反射譜諧振峰的強度對溫度不敏感的特性分別提出了一種溫度不敏感的折射率傳感方案和位移傳感方案。
【圖文】：

３．邐Ｄ型光纖光柵逡逑常規(guī)單模光纖的橫截面是直徑１２５＾ｍ的正圓，Ｄ型光纖指的是一種橫截面像逡逑英文大寫字母Ｄ的光纖，如圖１－１，邋Ｄ型光纖光柵是在Ｄ型的光纖纖芯刻上光柵。逡逑Ｄ型光纖結(jié)構(gòu)非對稱，纖芯應(yīng)變在彎曲作用下改變，故Ｄ型光纖光柵較單模光纖逡逑光柵對彎曲更加敏感。特別地，Ｄ型光纖光柵對彎曲敏感是其基本屬性，不需要逡逑附加結(jié)構(gòu)和重新封裝，并且體積小，因此Ｄ型光纖光柵作為彎曲傳感器的研究被逡逑廣受關(guān)注【２３】。相比于普通光纖，Ｄ型光纖的纖芯由于較薄的包層更靠近外界環(huán)境，逡逑Ｄ型光纖光柵被廣泛應(yīng)用于折射率傳感％逡逑圖１－１邋Ｄ型光纖橫截面示意圖［２４１逡逑４．

纖利用下陷的包層折射率帶隔離了兩條不同的正交軸，這種光纖也就是Ｗ型光逡逑纖，也被稱為ＤＣ邋（Ｄｅｐｒｅｓｓｅｄ邋Ｃｌａｄｄｉｎｇ）光纖。Ｗ型光纖是一種雙包層光纖，其逡逑折射率分布如圖１－２，包括三層結(jié)構(gòu)：纖芯的折射率最高，外包層的折射率的次逡逑之，內(nèi)包層的折射率最低，因其折射率分布類似英文大寫字母Ｗ而被稱為Ｗ型逡逑光纖。隨著化學(xué)氣相沉淀法（ＣＶＤ）的不斷成熟，可通過摻雜特殊元素的方式改逡逑變光纖折射率分布。逡逑——，，邐，邐．邐．邐■邐Ｔ］逡逑４，邐■逡逑３邋■逡逑１逡逑ｇ邋２邋■邐■逡逑0逡逑Ｉ逡逑｜邋１邋■邐．逡逑Ｕ邋Ｕ邐：逡逑＂２邋－６０邐－４０邐－２０邐０邐２０邐４０邐６０逡逑Ｒａｄｉｕｓ［ｕｍＪ逡逑圖１－２邋Ｗ型光纖光g跽凵瀆史植紀(jì)煎義

本文編號：2623619