目前,以石英為基質(zhì)的長周期光纖光柵廣泛應(yīng)用于光纖通信與傳感領(lǐng)域。但是,石英光纖的透過范圍一般小于2μm,石英長周期光纖光柵無法在2μm以上的中紅外波段發(fā)揮作用。由于中紅外波段的光源和光纖器件在生物傳感,環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域具有重要的應(yīng)用價值,因此研究適用于中紅外波段的光纖器件具有重要意義。硫系玻璃是一種新穎的紅外光學(xué)材料,具有優(yōu)良的紅外光學(xué)特性。本文以硫系玻璃為基質(zhì)材料,開展了硫系長周期光纖光柵的結(jié)構(gòu)設(shè)計和制備研究。在硫系長周期光纖光柵的結(jié)構(gòu)設(shè)計方面,本文基于耦合模理論系統(tǒng)和溫度與諧振波長的關(guān)系設(shè)計了高靈敏性硫系長周期光纖光柵的溫度傳感器,此外,本文對級聯(lián)長周期光纖光柵的增益平坦特性也進(jìn)行了分析。在實(shí)驗(yàn)制備方面,本文采用熔融淬冷法制備了硫系玻璃,基于擠壓法制備了硫系光纖,并測試了其光學(xué)特性;為了制備高質(zhì)量的硫系長周期光纖光柵,本文首先研究了飛秒激光誘導(dǎo)硫系玻璃的折射率變化規(guī)律,通過在硫系玻璃和薄膜中制備光柵結(jié)構(gòu),根據(jù)衍射光柵的效率計算飛秒激光誘導(dǎo)硫系玻璃折射率調(diào)制度,其研究結(jié)果為精確制備硫系長周期光纖光柵提供了重要指導(dǎo);最后基于飛秒激光直寫技術(shù)進(jìn)行了硫系長周期光纖光柵的制備研究探索。本文的研... 

【文章來源】：寧波大學(xué)浙江省

【文章頁數(shù)】：71 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
引言
1 緒論
    1.1 長周期光纖光柵概述
        1.1.1 光纖光柵簡介
        1.1.2 光纖光柵的制備方法
        1.1.3 長周期光纖光柵的應(yīng)用
    1.2 硫系玻璃與光纖概述
        1.2.1 硫系玻璃簡介
        1.2.2 硫系光纖簡介
    1.3 硫系光纖光柵的制備方法
    1.4 硫系長周期光纖光柵的研究進(jìn)展
    1.5 本論文的主要研究內(nèi)容
2 硫系長周期光纖光柵理論分析
    2.1 引言
    2.2 長周期光纖光柵的理論分析方法
        2.2.1 耦合模理論模型
        2.2.2 傳輸矩陣模型
    2.3 長周期光纖光柵的傳輸譜特性分析
        2.3.1 光柵周期
        2.3.2 光柵長度
        2.3.3 折射率調(diào)制度
        2.3.4 包層厚度
    2.4 本章小結(jié)
3 硫系長周期光纖光柵結(jié)構(gòu)設(shè)計研究
    3.1 引言
    3.2 硫系長周期光纖光柵溫度傳感特性研究
        3.2.1 傳感特性理論分析
        3.2.2 硫系長周期光纖光柵溫度傳感設(shè)計
        3.2.3 溫度傳感優(yōu)化分析
        3.2.4 溫度傳感穩(wěn)定性分析
    3.3 硫系長周期光纖光柵級聯(lián)平坦特性研究
        3.3.1 超連續(xù)譜光源
        3.3.2 硫系長周期光纖光柵級聯(lián)平坦超連續(xù)譜光源
    3.4 本章小結(jié)
4 硫系玻璃及光纖的制備和性能測試
    4.1 引言
    4.2 硫系玻璃制備及性能表征
        4.2.1 硫系玻璃制備
        4.2.2 硫系玻璃性能測試
    4.3 硫系光纖制備及特性
        4.3.1 硫系光纖拉制
        4.3.2 As-S光纖性能測試
    4.4 本章小結(jié)
5 飛秒激光誘導(dǎo)硫系材料折射率變化研究
    5.1 引言
    5.2 飛秒激光作用材料的機(jī)理
        5.2.1 多光子電離
        5.2.2 雪崩電離
    5.3 飛秒激光誘導(dǎo)As_2S_3材料折射率改變研究
        5.3.1 As_2S_3光柵制備
        5.3.2 As_2S_3光柵衍射測試
    5.4 飛秒激光誘導(dǎo)As_2Se_3材料折射率改變研究
        5.4.1 折射率改變計算原理
        5.4.2 衍射光柵制備
        5.4.3 衍射特性測試
    5.5 本章小結(jié)
6 飛秒激光刻寫硫系長周期光纖光柵的研究
    6.1 引言
    6.2 飛秒激光制備硫系長周期光纖光柵實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)
    6.3 飛秒激光制備硫系長周期光纖光柵實(shí)驗(yàn)研究
        6.3.1 實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備
        6.3.2 飛秒激光加工長周期光纖光柵實(shí)驗(yàn)裝置設(shè)計
        6.3.3 LPFG刻寫探索及結(jié)果分析
    6.4 本章小結(jié)
7 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
在學(xué)研究成果
致謝
Abstract of Thesis
論文摘要


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[2]中紅外發(fā)光稀土摻雜硫系玻璃的研究進(jìn)展[J]. 郭海濤,陸敏,陶光明,馮雷,彭波.  硅酸鹽學(xué)報. 2009(12)
[3]耦合模理論及其在光纖光學(xué)中的應(yīng)用[J]. 錢景仁.  光學(xué)學(xué)報. 2009(05)
[4]長周期光纖光柵應(yīng)變和溫度傳感靈敏度研究[J]. 張志榮,張冠茂,張曉萍.  光子學(xué)報. 2009(01)
[5]級聯(lián)LPG的原理與應(yīng)用[J]. 趙紅敏,陳少華.  光纖與電纜及其應(yīng)用技術(shù). 2006(02)
[6]基于長周期光纖光柵的折射率與濃度傳感方案的研究[J]. 李志全,王莉,黃麗娟,張曉明,朱丹丹.  應(yīng)用光學(xué). 2004(04)
[7]龍格-庫塔法與矩陣分析法處理線性啁啾光纖光柵時延特性的差異[J]. 劉勇,葉志清.  光通信技術(shù). 2002(01)
[8]基于干涉解調(diào)技術(shù)的光纖光柵傳感系統(tǒng)[J]. 余有龍,譚華耀,鍾永康.  光學(xué)學(xué)報. 2001(08)



本文編號：3556254