干涉型光纖器件及其在光通信與光纖傳感方面應(yīng)用的研究.pdf

1、干涉型光纖器件是一種基于光纖的無(wú)源器件，在光通信與光傳感領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用?；阱F形光纖與特種光纖的內(nèi)聯(lián)型馬赫-曾德?tīng)柛缮鎯x結(jié)構(gòu)是其中兩種比較新穎的技術(shù)，它們各自具有獨(dú)特的性質(zhì)，可以實(shí)際應(yīng)用在許多場(chǎng)合，因此，研究它們具有重要的理論和實(shí)際意義。
　　本文主要的研究工作體現(xiàn)在四個(gè)方面:
　　一、基于錐形光纖的內(nèi)聯(lián)型M-Z干涉儀在傳感技術(shù)應(yīng)用中的研究。首先，借助光纖熔接機(jī)電弧放電拉錐在常規(guī)單模光纖上制作雙錐內(nèi)聯(lián)型的M-Z干涉儀

2、結(jié)構(gòu)，并將其用于實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)分布式橫向應(yīng)力測(cè)量;其次，利用程序化的焰刷拉伸技術(shù)在常規(guī)單模光纖上制作微納光纖型M-Z干涉儀結(jié)構(gòu)，并利用該結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)空氣/甘油水溶液兩種不同介質(zhì)分界面的折射率傳感。
　　二、基于雙芯光纖的內(nèi)聯(lián)型M-Z干涉儀在全光纖可調(diào)諧濾波器應(yīng)用中的研究。首先，提出并證明了采用雙芯光纖和光纖WDM耦合器組合制作的平坦濾波器有效地抑制EDFA增益譜中增益不平坦的部分，平坦化后的出射光譜在～30nm的帶寬內(nèi)值只有±0.5dB的起伏

3、;其次，實(shí)現(xiàn)了基于雙芯光纖的內(nèi)聯(lián)M-Z干涉儀結(jié)構(gòu)單元級(jí)聯(lián)的可調(diào)帶通濾波器，作為一個(gè)實(shí)例，我們實(shí)驗(yàn)上獲得一個(gè)半高全寬為～6.5nm、中心波長(zhǎng)在1540.8～1557.8nm之間可調(diào)的全光纖帶通濾波器。
　　三、高階模光纖在光柵波長(zhǎng)解調(diào)和色散補(bǔ)償中的應(yīng)用研究。首先，通過(guò)將高階模光纖與單模光纖橫向錯(cuò)位熔接獲得高消光比且偏振無(wú)關(guān)的可調(diào)內(nèi)聯(lián)型M-Z梳狀濾波器，并利用該濾波器解調(diào)FBG溫度傳感器，實(shí)驗(yàn)獲得的傳感系統(tǒng)分辨率高達(dá)～0.06℃，這對(duì)

4、應(yīng)于最小能檢測(cè)到的FBG波長(zhǎng)漂移量為～0.65pm;其次，從理論仿真上研究如何設(shè)計(jì)和優(yōu)化高階模光纖折射率剖面結(jié)構(gòu)參數(shù)使其負(fù)色散值、色散斜率及有效面積滿(mǎn)足寬帶色散補(bǔ)償?shù)囊螅⑻岢龊头抡骝?yàn)證了一種應(yīng)用于高階模色散補(bǔ)償方案中的新型基于特殊雙芯光纖的寬帶LP01←→LP02模式轉(zhuǎn)換器，拉錐優(yōu)化后80℃以上轉(zhuǎn)換效率的帶寬可達(dá)到～31nm。
　　四、基于M-Z干涉儀式的光頻域反射計(jì)用于分布式光纖雙折射表征的研究。實(shí)驗(yàn)上驗(yàn)證了借助光頻域反射計(jì)