光纖光柵折射率傳感理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、光纖光柵作為一種參數(shù)周期性變化的全光纖光子器件，從其出現(xiàn)至今，歷經(jīng)近三十年的理論研究和工程實(shí)踐的發(fā)展，已成為光纖傳感和光纖通信領(lǐng)域中必不可少的基礎(chǔ)性元件。溫度、應(yīng)變和外部折射率是光纖光柵傳感器能夠直接傳感的三個(gè)基本參數(shù)。傳統(tǒng)的光纖光柵傳感技術(shù)大多基于溫度傳感和應(yīng)變傳感，而外部折射率傳感的受關(guān)注程度及其技術(shù)發(fā)展的成熟度均不及前兩種傳感類型。 近年來(lái)，隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展以及人們對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)、生態(tài)保護(hù)等需求的高速增長(zhǎng)，光纖光柵作為折

2、射率傳感器開始引起廣泛關(guān)注。由于光纖光柵折射率傳感器具有很多不同于以往傳感器的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在這些新興的領(lǐng)域里將會(huì)有十分廣闊的發(fā)展空間。 本文針對(duì)生物化學(xué)傳感這一新的應(yīng)用領(lǐng)域，首次提出了三種新型光纖光柵折射率傳感器，其中包括基于反向包層模諧振的光纖布拉格光柵(FBG)折射率傳感器、包層折射率調(diào)制光纖光柵折射率傳感器和器件直徑在亞微米量級(jí)的微納光纖光柵折射率傳感器等。本文基于光纖模式分析和耦合模理論對(duì)這三類傳感器分別建立理論模型，對(duì)其