基于光纖光柵的新型傳感技術和高溫器件研究.pdf

1、光纖光柵是一種重要的無源光纖器件，在光纖通信、光纖傳感及其它光纖技術領域中有著重要的應用，它的出現(xiàn)是光纖技術領域的一個里程碑。本論文針對新型光纖光柵傳感技術和高溫光纖光柵制作技術，開展了深入的理論和實驗研究。
　　本論文首先介紹了光纖的歷史背景和光纖光柵的發(fā)展歷程;然后介紹了光纖光柵在通信和傳感中的應用，討論了光纖光柵傳感的分類和市場前景，并對光纖光柵傳感的研究熱點進行總結。
　　接著探討了光纖的光敏性;介紹了光纖光柵的理論

2、分析工具（包括衍射理論，耦合模理論和傳輸矩陣法）;介紹了光纖光柵的分類，并給出了各種不同類型光纖光柵的光譜;簡述了幾種常見的光纖光柵制作技術以及本實驗室的載氫裝置和光纖光柵制作系統(tǒng)。
　　本論文研究和發(fā)展了一種基于光熱光纖布拉格光柵的新型流速/流量傳感技術。光熱光纖光柵是一種新型光柵器件，其特殊的光熱轉換機制和波長光調諧特性使得光熱光纖光柵具備許多獨特的應用。在分析光熱光纖溫度分布和熱線測速技術的基礎上，提出了基于光熱光纖布拉格光

3、柵的全光纖型氣體流速傳感器和微流控芯片流量傳感器，結合光纖光柵解調技術，詳細研究了不同條件下傳感器的波長響應、靈敏度、響應時間，實現(xiàn)了高分辨率、高靈敏的流速/流量傳感。
　　本論文還提出了基于光熱光纖長周期光柵的帶主動溫度補償?shù)恼凵渎蕚鞲衅?。通過對光熱光纖長周期光柵的溫度、折射率以及波長光調諧等特性進行實驗研究，從理論上證明該傳感器的主動溫度補償?shù)目尚行?，并在實驗上實現(xiàn)了溫度不敏感的折射率傳感。
　　論文最后系統(tǒng)地研究了高溫

4、再生光纖布拉格光柵，并在此基礎上提出了一種新的高溫光柵制作方法，即在高溫下對再生光纖布拉格光柵進行粘彈性調諧時可以使用特定的溫度分布來定制光柵的周期分布，永久地調諧出不同波長和帶寬的高溫光纖光柵。利用這一方法，在實驗上將使用均勻周期相位掩模板制作的一個窄帶均勻光柵，永久地調諧成寬帶啁啾光柵，并且其中心波長和寬帶任意可調。同時，利用再生光柵技術和粘彈性調諧技術，將使用均勻周期相位掩模板制作的含有三個相同波長的光纖光柵陣列，永久地調諧成三個