基于微纳光纤的长周期光纤光栅研究

来源 :南京大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:ldkkkkk54
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
近些年来,光纤在人们的人们生活中占据着越来越重要的位置。随着光纤通讯的发展,对光学器件的要求越来越高,越来越趋于微型化。所以近年来提出了一种微纳结构——微纳光纤,它的尺寸、损耗都相对较低。微纳光纤具有的这些优势,使得其在通信和传感领域成为一支新秀。光纤光栅之所以可以得到人们的青睐,是因为光纤光栅制作的传感器不受电磁的干扰、灵敏度高、重量轻、结构简单、体积小,对于环境的要求低等优点。使得光纤光栅在一些高要求的特殊场合得到极为广泛的应用。而本文介绍的长周期光纤光栅是一种周期在几百个微米的光纤光栅,与布拉格光栅相比,长周期光纤光栅往往具有更高灵敏度,它的测量精度也就更高。因此,本文着重介绍了长周期光纤光栅的传输理论以及长周期光纤光栅的制备。文章首先简单地介绍了微纳光纤的发展历程,以及微纳光纤的特性。紧接着介绍了微纳光纤的不同种制备方法。针对酒精灯加热拉制的方法的缺陷,我们提出了电动平移台上氢氧焰拉制微纳光纤的方法。这种方法将除去涂覆层的单模光纤固定在两个步进电机上,用电脑远程微控步进电机,使得步进电机同时向左右两端移动,使用氢气发生器产生的氢气在空气里燃烧产生的火焰对单模光纤进行加热。这种方法可以通过调节步进电机的位移、速度、氢气的产生速度、火焰的大小,获得不同直径的微纳光纤。拉制出来的微纳光纤的表面质量良好,没有缺陷,获得的直径均匀。而后我们又介绍了二氧化碳激光器拉制微纳光纤的实验,这种制备微纳光纤的方法与之前介绍的不同,这种制备方法是利用二氧化碳激光器加热光纤,通过重物的拉力,将光纤拉长拉细,从而得到我们需要的直径的微纳光纤。制备出的微纳光纤可以达到几个微米量级。在这个制备装置里,我们通过电脑来控制步进电机的速度和移动距离,通过改变激光器的功率大小,就能够得到不同直径的微纳光纤。后期我们可以在步进电机上加置一个直流电机和缠绕棒,就可以拉制出超长的微纳光纤了。但使用二氧化碳激光器拉制的微纳光纤,在光学显微镜下观察可以看出,它的表面质量明显不如氢气火焰拉制的微纳光纤,而且它的功率不稳定会导致光纤的直径不均匀,因此损耗相对于氢气拉制的微纳光纤较大。接下来,文章对长周期光纤光栅进行阐述,通过介绍长周期光纤光栅的发展及其特性,以及分析了长周期光纤光栅的传输原理,通过耦合模理论对长周期光纤光栅分析研究。紧接着就介绍了各种制备长周期光纤光栅的方法。至今为止,我们制备长周期光纤光栅的方法有很多种:紫外写入、离子注入法、高频二氧化碳激光写入、电弧放电、腐蚀法、飞秒激光写入、以及机械微弯法。文章介绍了实验室常用的制备长周期光纤光栅的方法:紫外光写入,二氧化碳激光脉冲写入法、腐蚀法、机械微弯法。然后着重介绍了如何制备基于微纳光纤的机械微弯环形环形长周期光纤光栅。该制备方法相较于原先的几种制备方法,它具有:设备简单,成本低廉,可操作性强,成品率高等优点。制备机械微弯长周期光纤光栅的具体方法就是,利用已经制备好的微纳光纤,用旋转台将其缠绕在制备好的光纤棒上,该光纤棒是由N根单模光纤构成的。制备这种长周期光纤光栅的原理是,当微纳光纤和单模光纤相接触时,改变了接触点的折射率,芯层的基模耦合到高阶模中,从而使得传输过程中某些波长处损耗增大,实现光栅的功能。在该实验中我们还进行了分析,用公式表达出长周期光纤光栅的周期和光纤棒之间的关系,以及分析了谐振波长和光栅周期之间的关系,讨论了在不同模式之间的耦合,分析光纤光栅的谐振波长。
其他文献
应当以风险原则为基础构造表见代理的特别构成要件,其包括存在代理权表象,该代理权表象是被代理人风险范围内的因素导致的,以及相对人是善意的这三个要件。就第二个要件而言,
目前,我国公民的就业平等权保护非常不完善,这种情况不仅有损我国法律的权威,不利于法治秩序的维护,也不符合就业平等权保护的国际化潮流。我们应当在借鉴国外先进经验的基础
巴赫是巴洛克音乐的集大成者,他的这套《无伴奏大提琴组曲》更是大提琴演奏曲目中的经典之作,而d小调组曲是这套组曲的第二首,是一首个性鲜明的组曲。作者希望通过查阅相关书
电磁散射是物质和电磁波相互作用后在外空间产生的宏观现象,依据电磁基本原理、结合目标特征推导出适合的算法,求解出目标物的回波信号,并提取关键信息,目前已经成为信息化作
电流是电气领域进行监测和设备保护的关键参数,精确测量电流参量能确保电力设备运行的安全。脉冲强电流是造成电力系统损坏的重要因素,对电流值的实时监控也是维护电力电网系
经过我国脉冲恒流源研究工作者的不懈努力和探索,我国在脉冲恒流源研究领域已取得了一定的成果。但是目前国内在大功率纳秒级窄脉宽脉冲恒流源研究方面与国外相比仍有较大差
本刊讯自2010年以来,北京市大兴区人民法院在深入开展“忠诚、为民、公正、廉洁”政法干警教育实践活动过程中,进一步把“领导带队送法”与“法官进社区普法”相结合,全院213
期刊
<黄庭经>作为道教上清派经典教义,既继承了以往道教养生教育思想,又吸收传统中华医学原理,从而成为一部论及养生修真之术的道教经书,构建起了以存思内视、吐纳服气、漱咽津液
随着激光技术在加工制造业中的广泛应用,人们对微细加工的精度和效率的要求也越来越高。飞秒激光加工技术具有真三维、超分辨、热影响小、加工材料广泛等独特的优势,成为加工
<正>~~
会议