近紅外飛秒激光相位掩模法制作光纖布拉格光柵.pdf

1、全光纖化摻銩光纖激光器在工業(yè)、醫(yī)療、科技及軍事領(lǐng)域具有重要應(yīng)用前景。光纖布拉格光柵（FBG）是構(gòu)成全光纖化光纖激光器的關(guān)鍵器件?；贔BG的光纖激光器具有窄線寬輸出、結(jié)構(gòu)簡單、性能穩(wěn)定、易于維護(hù)等優(yōu)點。近年來，利用近紅外飛秒激光和相位掩模在非光敏光纖上刻寫FBG，引起學(xué)術(shù)界和工程界的廣泛關(guān)注。與利用紫外脈沖激光在光敏光纖上刻寫FBG的傳統(tǒng)技術(shù)相比，該方法具有更大的應(yīng)用價值。本文從理論和實驗兩個方面對近紅外飛秒激光相位掩?？虒慒BG技術(shù)進(jìn)

2、行了研究。
　　在理論方面，本文以光纖光柵的基本方程耦合模理論為基礎(chǔ)，分析了正弦折射率調(diào)制型單模均勻FBG的光譜特性，得到了FBG結(jié)構(gòu)參數(shù)對其性能的影響規(guī)律；模擬了這種折射率調(diào)制形式的二階FBG的反射譜，為實驗上刻寫高階FBG提供了理論依據(jù)。為彌補(bǔ)耦合模理論的不足，引入了Rouard這種可以用來分析非均勻FBG特性的數(shù)值方法，獲得了高斯趾切折射率調(diào)制型FBG的反射光譜。
　　對于飛秒激光相位掩模法刻寫系統(tǒng)的設(shè)計，主要是以光柵

3、方程和布拉格方程為基礎(chǔ)，分析了相位掩模參數(shù)對刻寫用干涉條紋的影響，得到了合理設(shè)計相位掩模的原則，并計算出了光纖與相位掩模的最佳距離范圍。搭建了近紅外飛秒激光相位掩?？虒慒BG的實驗系統(tǒng)，成功的在摻銩光纖和光敏光纖上刻寫FBG，測量了刻寫FBG的反射率和中心波長，F(xiàn)BG的反射率達(dá)到95％以上。
　　針對相位掩模法存在的局限性，對利用透鏡改變相位掩模周期的方法進(jìn)行了理論分析，獲得了FBG波長隨調(diào)諧參數(shù)變化的趨勢，證明了這種技術(shù)可在一定