光纖光柵作為實(shí)現(xiàn)模式耦合的無源光器件,在光纖通信和光纖傳感領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。隨著光纖制備工藝的日益靈活,基于特種光纖的光耦合器件在新一代光纖傳感和光纖通信系統(tǒng)中具有重要的研究意義。本論文圍繞基于光柵的光纖纖芯模與包層模模式耦合器件進(jìn)行理論分析和實(shí)驗(yàn)研究。分別利用二氧化碳激光在細(xì)徑光纖（ThinnedCladding Fiber,TCF）和少模光纖（Few-mode Fiber,FMF）上制備長(zhǎng)周期光纖光柵（Long-period Fiber Grating,LPFG）,利用紫外激光在FMF上制備傾斜光纖布拉格光柵（Tilted Fiber Bragg Grating,TFBG）。對(duì)所制備光柵的光譜特性、傳感特性和模式耦合特性進(jìn)行了研究,并探索了其在光纖通信和傳感領(lǐng)域的應(yīng)用。主要研究?jī)?nèi)容如下:1、提出基于TCF-LPFG的光纖包層模傳感器。對(duì)普通和過耦合LPFG的傳感特性進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究,理論分析和實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)包層模對(duì)外界折射率（Surrounding Refractive Index,SRI）變化高度敏感,其中LP06模諧振峰的SRI靈敏度高達(dá)7366.6 nm/RIU,比單模光纖LP... 

【文章來源】：上海大學(xué)上海市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：204 頁

【學(xué)位級(jí)別】：博士

【部分圖文】：

聲光光柵產(chǎn)生

本論文分別基于自制的ＦＭＦ－ＬＰＦＧ模式轉(zhuǎn)換器利用激光腔外和腔內(nèi)兩種法產(chǎn)生不同階次的ＯＡＭ模式，具體內(nèi)容將在第四章進(jìn)行詳細(xì)闡述。??１．３．?４光纖布拉格光棚模式轉(zhuǎn)換器??目前報(bào)道的基于ＦＢＧ的模式轉(zhuǎn)換器主要是利用紫外激光曝光法制備的。??２０Ｉ２年，Ｃ．?Ｗｕ等人通過紫外激光側(cè)面曝光在ＦＭＦ引入非對(duì)稱的折射率調(diào)制形??

???扭轉(zhuǎn)加擠壓的方式，使通過機(jī)械微彎ＬＰＦＧ轉(zhuǎn)換得到的ＬＰｕ模式的奇偶模產(chǎn)生??＾２相位差激發(fā)一階ＯＡＭ模式＿，如圖１．２?（ｃ）所示。上述報(bào)道都是基于ＬＰＦＧ??在激光腔外產(chǎn)生ＯＡＭ模式。２０１７年，Ｗ．?Ｚｈａｎｇ等人利用基于聲光調(diào)制光柵的??光纖激光器產(chǎn)生飛秒ＯＡＭ脈沖［２Ｑ９］，如圖１．３所示。目前報(bào)道的基于ＬＰＦＧ的模??式轉(zhuǎn)換器可作為激發(fā)ＯＡＭ模式的有效手段。??＾?＾Ｈｆ?＾?＊?＾（ｄｅｇｒｅｅ）??圖１．３基于聲光光柵的光纖激光器產(chǎn)生ＯＡＭ［２（）９］??本論文分別基于自制的ＦＭＦ－ＬＰＦＧ模式轉(zhuǎn)換器利用激光腔外和腔內(nèi)兩種方??法產(chǎn)生不同階次的ＯＡＭ模式，具體內(nèi)容將在第四章進(jìn)行詳細(xì)闡述。??１．３．?４光纖布拉格光棚模式轉(zhuǎn)換器??目前報(bào)道的基于ＦＢＧ的模式轉(zhuǎn)換器主要是利用紫外激光曝光法制備的。??２０Ｉ２年，Ｃ．?Ｗｕ等人通過紫外激光側(cè)面曝光在ＦＭＦ引入非對(duì)稱的折射率調(diào)制形??成ＦＢＧ，成功實(shí)現(xiàn)了高效反射型的纖芯模式轉(zhuǎn)換器Ｉ２９］，如圖１．４?（ａ）所示。２０１３??年，Ｂ．?Ｓｕｎ等人利用ＦＭＦ－ＦＢＧ作為模式激發(fā)器件，通過改變光纖激光器腔內(nèi)濾??波器的波長(zhǎng)實(shí)現(xiàn)了不同橫向模式ａＰｍ模、的混合模、ＬＰＭ模）切換??輸出的可調(diào)諧激光器，并且通過調(diào)節(jié)腔內(nèi)偏振控制器實(shí)現(xiàn)了柱矢量（Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ??Ｖｅｃｔｏｒ


本文編號(hào)：3004166