作為可調(diào)諧光子器件及高性能傳感器的光纖內(nèi)馬赫澤德干涉儀（Mach-Zehnder interference,簡稱MZI）,具有結(jié)構(gòu)簡單緊湊、抗電磁干擾、分辨率高、可調(diào)諧性以及極高的傳感靈敏度等優(yōu)勢,引起了國內(nèi)外廣泛關(guān)注。近年來,報道的光纖內(nèi)馬赫澤德干涉結(jié)構(gòu)的制備技術(shù)主要包括:光纖拉錐,微腔刻蝕以及光纖熔接等,制備出的MZI能夠?qū)崿F(xiàn)纖芯模式之間的干涉以及纖芯和包層模式的干涉。其中,基于雙開口微腔結(jié)構(gòu)的MZI能夠?qū)⒁后w引入微腔內(nèi),對干涉相位直接產(chǎn)生調(diào)制,因此具有更高的折射率傳感靈敏度,在折射率、溫度等傳感領(lǐng)域具有更廣泛的應用。本文利用飛秒激光誘導水擊穿技術(shù)制備光纖內(nèi)馬赫澤德干涉微腔,從理論和實驗兩方面研究光纖內(nèi)雙開口微腔的溫度及折射率傳感特性,主要研究內(nèi)容如下:首先,研究了光纖馬赫澤德干涉內(nèi)在機理,分別利用Matlab及Rsoft軟件中的Beam PROP對光纖內(nèi)雙開口微腔的光傳輸特性及干涉現(xiàn)象進行了仿真計算。詳細分析了微腔長度L、去除纖芯的比例β以及傳輸損耗A等對雙光束干涉譜的影響。其次,對飛秒激光誘導水擊穿現(xiàn)象進行分析,搭建飛秒激光誘導水擊穿法光纖微加工系統(tǒng),根據(jù)理論分析及仿真結(jié)果,在... 

【文章來源】：哈爾濱工業(yè)大學黑龍江省 211工程院校 985工程院校

【文章頁數(shù)】：75 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

光子晶體光纖熔融塌陷結(jié)構(gòu)圖

圖 1-1 光子晶體光纖熔融塌陷結(jié)構(gòu)圖008 年，韓國 Yongmin Jung 等人通過在單模光纖中間熔接一段內(nèi)經(jīng)為光纖形成 SMF–HOF–SMF 結(jié)構(gòu)的 MZI 傳感結(jié)構(gòu)，光纖中傳輸?shù)牡娇諝馇恢袀鬏�，另一部分進入包層中傳輸，如圖 1-2 所示。此度探測靈敏度為 52.00 pm/ C[16]。

插入光延時器，如圖 1-4 所示。由于超細光纖具有很強境折射率的輕微變化對傳感臂中的超細光纖的傳播常數(shù)差的變化，通過精確探測光程差的變化即可得到環(huán)境折超細光纖為 2 μm 時，在 1.33-1.37 折射率范圍內(nèi)折射率 μm/RIU[19]。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Fiber inline interferometric refractive index sensors fabricated by femtosecond laser and fusion splicing[J]. 于鷹宇,姜瀾,李本業(yè),曹志濤,王素梅.  Chinese Optics Letters. 2013(11)



本文編號：3227087