CO-,2-激光對(duì)稱燒寫長(zhǎng)周期光纖光柵的研究.pdf

1、本文在對(duì)比了多種長(zhǎng)周期光纖光柵(LPFG)的制備方法的基礎(chǔ)上，著重針對(duì)CO2激光對(duì)稱燒寫方法制備LPFG進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，此種方法制備的LPFG與其他LPFG在傳感特性方面的差異主要表現(xiàn)在彎曲敏感度、偏振相關(guān)損耗和溫度敏感度等方面。本文的目的是通過(guò)理論計(jì)算與實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析，研究CO2激光對(duì)稱燒寫方法的成柵機(jī)理；實(shí)驗(yàn)得到此種LPFG的彎曲敏感度和溫度敏感度以完善其傳感參數(shù)；并對(duì)其特殊的傳感特性給出較為合理的理論解釋。 本論

2、文實(shí)現(xiàn)和完善了CO2激光對(duì)稱燒寫方法制備LPFG的實(shí)驗(yàn)方法。實(shí)驗(yàn)中，能夠?qū)崿F(xiàn)SLED光源范圍內(nèi)(1400nm～1600nm)任意位置光柵的寫入，并可以通過(guò)控制寫入外加拉力、激光占空比和脈沖個(gè)數(shù)等調(diào)節(jié)光柵的插入損耗和峰值寬度。利用殘余應(yīng)力釋放的原理解釋了在不外加形變拉力的情況下制備LPFG的成柵原理，完善CO2激光對(duì)稱燒寫方法制備LPFG的制備理論。測(cè)量了CO2激光對(duì)稱燒寫方法制備LPFG的彎曲特性和高溫特性。通過(guò)彎曲特性的測(cè)量發(fā)現(xiàn)與CO

3、2激光單面寫入LPFG相比，對(duì)稱燒寫方法制備LPFG的彎曲敏感性對(duì)方向的依賴性小，在0～3m-1的彎曲范圍內(nèi)波長(zhǎng)漂移均小于4nm，不存在某一特殊的溫度敏感方向。通過(guò)高溫特性測(cè)量發(fā)現(xiàn)LPFG在由850℃加熱至1050℃的過(guò)程中，諧振損耗峰幅值隨溫度的增加快速減小，直至諧振峰完全消失，光柵被永久性抹除。通過(guò)與其他方法寫入的光柵比較，我們認(rèn)為，不產(chǎn)生物理形變、完全依靠殘余應(yīng)力釋放實(shí)現(xiàn)的光柵效應(yīng)是以上特性的合理解釋。升溫過(guò)程中，隨著激光寫入點(diǎn)以