腐蝕型光纖光柵在液體介質(zhì)中的反射譜特性研究.pdf

1、光纖布拉格光柵（FBG）在光纖通信和光纖傳感中有很多的應(yīng)用，是一種非常重要的光無源器件。本文主要采用MATLAB和COMSOL仿真軟件進(jìn)行仿真來研究腐蝕型光纖光柵在液體介質(zhì)中的反射譜。
　　本文的主要研究內(nèi)容如下：
　　1.介紹了光纖光柵的發(fā)展歷史和分類以及腐蝕型光纖光柵的研究現(xiàn)狀。簡單說明幾種分析光纖光柵的理論方法，并使用其中的方法對文中不同結(jié)構(gòu)的光纖光柵在液體介質(zhì)中的情況進(jìn)行了理論分析。
　　2.研究了三種腐蝕型結(jié)

2、構(gòu)的光纖光柵在各向同性的液體介質(zhì)中的反射譜特性。發(fā)現(xiàn)腐蝕型的光纖光柵隨著包層厚度的減小對外界的折射率變化越敏感，并且液體介質(zhì)的折射率越接近包層折射率光柵布拉格波長變化越劇烈。單端腐蝕型光纖光柵會(huì)在原來光柵反射譜的基礎(chǔ)上形成一個(gè)受液體介質(zhì)折射率調(diào)制的反射峰，兩個(gè)反射峰的反射率與各自所占光柵區(qū)域的大小成正比。局部腐蝕型光纖光柵因?yàn)橐肓讼嘁?，所以在原來的反射峰中產(chǎn)生了一個(gè)透射窄帶，此透射窄帶在反射峰中的位置受到腐蝕區(qū)域的長度和等效折射率差的

3、影響。而且腐蝕的位置對透射窄帶也有影響，腐蝕區(qū)在光柵區(qū)域正中時(shí)透射窄帶的透射率最高，當(dāng)腐蝕區(qū)域向光柵邊緣移動(dòng)時(shí)透射率會(huì)減小直至透射窄帶消失。
　　3.研究了腐蝕型光柵在各向異性的液體介質(zhì)中的反射譜特性。在完全腐蝕掉包層的情況下相當(dāng)于包層為各向異性的光纖光柵，此時(shí)的液體介質(zhì)兩個(gè)主軸方向的折射率之比kcl對光柵的反射率有影響。其中在kcl=1附近反射率的變化比較劇烈，經(jīng)過進(jìn)一步的仿真觀察發(fā)現(xiàn)，在給定的參數(shù)條件下，kcl=1.018時(shí)光