局部橫向壓力下光纖布拉格光柵的偏振相關(guān)損耗特性研究.pdf

1、光纖光柵是一種在光纖內(nèi)部寫(xiě)入的無(wú)源器件，與傳統(tǒng)的分立的光學(xué)器件相比，特別易于與其他光纖器件融為一體，再加上體積小、質(zhì)量輕、耐腐蝕、抗干擾能力強(qiáng)、可重復(fù)使用等諸多優(yōu)點(diǎn)，使得光纖光柵成為發(fā)展最快的光纖傳感器件之一。目前絕大多數(shù)的光纖布拉格光柵(FBG)傳感器通常用于測(cè)量均勻分布的軸向應(yīng)變，而利用FBG實(shí)現(xiàn)局部橫向應(yīng)變的準(zhǔn)確測(cè)量是FBG傳感器的應(yīng)用難點(diǎn)之一。
　　本文對(duì)光柵參數(shù)與FBG峰值反射率、光柵帶寬的關(guān)系進(jìn)行了理論的分析。利用耦合

2、模理論和傳輸矩陣法，對(duì)軸向應(yīng)變和橫向應(yīng)變進(jìn)行數(shù)值模擬，并詳細(xì)地分析了局部橫向受力時(shí)FBG的反射光譜與作用力的大小、位置、長(zhǎng)度的關(guān)系，從而使光纖布拉格光柵進(jìn)行三維應(yīng)變傳感測(cè)量成為可能。
　　本文還對(duì)均勻FBG在局部橫向作用力下透射信號(hào)的偏振相關(guān)損耗(PDL)特性進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析和研究。建立了利用PDL實(shí)現(xiàn)橫向應(yīng)變傳感的理論模型并采用傳輸矩陣法進(jìn)行了數(shù)值模擬。分析表明，當(dāng)FBG局部橫向受力時(shí)，最大諧振峰隨橫向作用力大小呈周期變化，