本文關(guān)鍵詞：柚子型包層微結(jié)構(gòu)光纖折射率傳感特性研究

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【摘要】：隨著光纖光柵的制備技術(shù)地提高,基于光子晶體光纖刻制的光柵在研究和應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)展迅猛。利用光纖光柵結(jié)構(gòu)簡單、設(shè)計靈活、靈敏度高等優(yōu)點(diǎn)測量折射率是光纖光柵應(yīng)用方向之一,本文利用課題組在光纖仿真及刻制方面的基礎(chǔ)和經(jīng)驗(yàn),對柚子型布拉格和長周期光子晶體光柵折射率傳感特性進(jìn)行了系統(tǒng)的研究,同時在光柵刻制和光柵折射率傳感的仿真及測量進(jìn)行了詳細(xì)地探索。具體如下:首先,介紹光子晶體光纖的分類和應(yīng)用,并闡述了本課題的研究背景和意義。其次,研究用來分析光纖光柵的理論方法,包括耦合模理論和局域耦合模理論,詳細(xì)分析了布拉格和長周期光纖光柵中的模式耦合。再次,系統(tǒng)地研究使用紫外激光器和CO2激光脈沖制備柚子型光子晶體光纖光柵的形成機(jī)理及方法,并對單模光纖與柚子型光子晶體光纖熔接進(jìn)行了分析,搭建刻制光纖光柵的實(shí)驗(yàn)平臺,并在搭建的實(shí)驗(yàn)平臺上成功地刻寫出柚子型布拉格光子晶體光纖光柵和柚子型長周期光子晶體光纖光柵。最后,對柚子型布拉格光子晶體光纖光柵和長周期光子晶體光纖光柵的傳感機(jī)理進(jìn)行分析,對柚子型布拉格光子晶體光纖光柵和長周期光子晶體光纖光柵進(jìn)行了仿真研究,得出了各自諧振波長的漂移規(guī)律并對不同模式諧振波長折射率靈敏度進(jìn)行了分析,然后對實(shí)驗(yàn)刻制的柚子型布拉格光子晶體光纖光柵和長周期光子晶體光纖光柵進(jìn)行了填充和腐蝕,測量了柚子型布拉格光子晶體光纖光柵和長周期光子晶體光纖光柵的溫度和折射率傳感特性,驗(yàn)證了仿真得出的漂移規(guī)律,得出填充和腐蝕后的光柵折射率靈敏度。
【關(guān)鍵詞】：光子晶體光纖 光纖光柵 折射率傳感 液體填充 腐蝕
【學(xué)位授予單位】：燕山大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN253
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-15
• 1.1 光子晶體光纖10-12
• 1.1.1 光子晶體光纖的分類10
• 1.1.2 光子晶體光纖發(fā)展概況10-11
• 1.1.3 光子晶體光纖的特性及應(yīng)用11-12
• 1.2 光子晶體光纖光柵12-14
• 1.2.1 光子晶體光纖光柵的分類12-13
• 1.2.2 光子晶體光纖光柵的發(fā)展歷程13
• 1.2.3 光子晶體光纖光柵的應(yīng)用13-14
• 1.3 課題的研究意義14
• 1.4 本文的主要內(nèi)容和章節(jié)安排14-15
• 第2章 柚子型光子晶體光纖光柵理論研究15-22
• 2.1 引言15
• 2.2 光纖光柵理論分析方法15-21
• 2.2.1 耦合模理論15-18
• 2.2.2 局域耦合模理論18-21
• 2.3 本章小結(jié)21-22
• 第3章 柚子型光子晶體光纖光柵的制備22-31
• 3.1 引言22
• 3.2 光子晶體光纖與單模光纖熔接實(shí)驗(yàn)22-23
• 3.3 紫外曝光法制備光纖光柵23-27
• 3.3.1 紫外曝光法制備光纖光柵的形成機(jī)理及特性23-24
• 3.3.2 紫外曝光法制備PCF-FBG和PCF-LPFG24-27
• 3.4 CO_2激光脈沖制備光纖光柵27-29
• 3.4.1 CO_2激光脈沖制備光纖光柵形成機(jī)理及特性27-28
• 3.4.2 CO_2激光脈沖制備PCF-LPFG28-29
• 3.5 本章小結(jié)29-31
• 第4章 柚子型布拉格光子晶體光纖光柵折射率傳感特性31-47
• 4.1 引言31
• 4.2 柚子型PCF-FBG的傳感原理31-33
• 4.2.1 溫度傳感原理31-32
• 4.2.2 折射率傳感原理32-33
• 4.3 柚子型PCF-FBG折射率傳感特性分析33-36
• 4.3.1 柚子型PCF-FBG的數(shù)值仿真33-34
• 4.3.2 柚子型PCF-FBG折射率傳感特性分析34-36
• 4.4 柚子型PCF-FBG折射率傳感實(shí)驗(yàn)36-46
• 4.4.1 溫度傳感特性37-38
• 4.4.2 柚子型PCF-FBG的腐蝕實(shí)驗(yàn)38-42
• 4.4.3 折射率傳感特性42-46
• 4.5 本章小結(jié)46-47
• 第5章 柚子型長周期光子晶體光纖光柵折射率傳感特性47-57
• 5.1 引言47
• 5.2 柚子型PCF-LPFG的傳感機(jī)理47-49
• 5.2.1 溫度傳感機(jī)理47-48
• 5.2.2 折射率傳感原理48-49
• 5.3 柚子型PCF-LPFG的折射率傳感特性分析49-52
• 5.3.1 柚子型PCF-LPFG的數(shù)值仿真49-50
• 5.3.2 柚子型PCF-FBG折射率傳感特性分析50-52
• 5.4 柚子型PCF-LPFG折射率傳感實(shí)驗(yàn)52-56
• 5.4.1 溫度傳感特性52
• 5.4.2 柚子型PCF-LPFG腐蝕實(shí)驗(yàn)52-53
• 5.4.3 折射率傳感特性53-56
• 5.5 本章小結(jié)56-57
• 結(jié)論57-59
• 參考文獻(xiàn)59-63
• 攻讀碩士學(xué)位期間承擔(dān)的科研任務(wù)與主要成果63-64
• 致謝64-65
• 作者簡介65

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本文編號：822685