傾斜光纖光柵在各向異性介質中的譜特性研究.pdf

1、傾斜光纖光柵（TFBG）作為一種特殊的光纖光柵，在光纖傳感與光纖通信領域內展現(xiàn)出了驚人的潛力與優(yōu)勢。本文從傾斜光纖光柵的光譜出發(fā)，利用Matlab、OptiGrating、Rsoft軟件仿真了其在不同結構參數(shù)、不同環(huán)境介質中的光譜變化，主要內容如下：
　　1.依次介紹了光纖光柵（FG）的發(fā)展情況、分類及應用。介紹了TFBG的簡介、研究現(xiàn)狀及應用。
　　2.利用耦合模理論和體電流法分別分析了TFBG的纖芯基模諧振峰以及包層模、

2、輻射模諧振峰特性。推導出了纖芯基模的反射率、布拉格諧振波長表達式以及包層模、輻射模的反射率表達式、諧振波長表達式。
　　3.分析并仿真了各向同性介質中不同結構參數(shù)下TFBG的光譜特性。其中將不同結構的TFBG劃分為二層結構TFBG以及三層結構TFBG兩大類，分別分析了傾角、包層厚度、纖芯折射率等結構參數(shù)對其光譜的影響。分析并仿真了各向同性環(huán)境介質折射率變化對TFBG光譜的影響，發(fā)現(xiàn)三層結構TFBG在被用于折射率傳感時精度最高可達1

3、0-5量級。
　　4.分析并對各向異性介質中光纖布拉格光柵（FBG）的反射譜特性進行了仿真，發(fā)現(xiàn)各向異性介質主軸折射率之比kcl對其光譜的影響具有一定的規(guī)律性。同時發(fā)現(xiàn)當kcl在1附近變化時，布拉格光柵的反射譜將發(fā)生劇烈變化這一新特性。基于此特性設計了一種消光比可達42.32 dB的電光開關。分析并仿真了各向異性介質中 TFBG的光譜特性，發(fā)現(xiàn)當kcl在1附近變化時，傾斜光纖光柵的纖芯基模諧振峰以及高階輻射模諧振峰擁有完全相反的開