基于傾斜光纖光柵的理論及傳感應(yīng)用研究.pdf

1、光纖光柵作為一種新型的無源器件，自出現(xiàn)起便因其體積小、重量輕、抗電磁干擾、可復(fù)用，與光纖無縫耦合等優(yōu)勢被廣泛應(yīng)用于光纖通信領(lǐng)域與光纖傳感領(lǐng)域中。傾斜光纖光柵（TFBG）作為光纖光柵家族中的新興成員，因其光柵柵面波矢與纖芯軸向呈一定夾角的特殊結(jié)構(gòu)引起了廣泛關(guān)注。
　　本文首先介紹了當(dāng)前國內(nèi)外光纖布拉格光柵（FBG）傳感器及傾斜光纖光柵（TFBG）的研究現(xiàn)狀，而后以TFBG為研究對象，對不同角度下具體的模式耦合方式、透射譜特性及傳感特

2、性進(jìn)行了理論分析、仿真與實驗研究，并提出了一種基于半導(dǎo)體光放大器（SOA）激光諧振放大的光纖傳感結(jié)構(gòu)，獲得的主要成果如下：
　　1.基于TFBG的特殊結(jié)構(gòu)，提出了不同光柵傾角時TFBG中模式的具體耦合方式，根據(jù)耦合模方程對不同角度 TFBG的耦合模方程與相位匹配條件進(jìn)行了推導(dǎo)和整理。同時對小角度TFBG透射譜及其主要影響因子（光柵傾角、光柵周期、光柵長度、折射率調(diào)制深度）進(jìn)行了仿真研究，得到小角度 TFBG的透射譜具體特性。

3、>　　2.分析了TFBG對外界溫度、所受縱向應(yīng)力及外界環(huán)境折射率（SRI）的傳感原理，并對不同角度下TFBG的傳感方程進(jìn)行了推導(dǎo)與整理。對小角度TFBG的對溫度、縱向應(yīng)力及SRI傳感進(jìn)行了仿真研究，得到小角度TFBG對這三個參量的傳感特性。
　　3.對81oTFBG的傳感特性進(jìn)行了實驗研究，測得不同階的包層模式、不同光偏振態(tài)時81oTFBG對溫度、縱向應(yīng)力、橫向負(fù)載及SRI有不同的傳感靈敏度，對結(jié)果進(jìn)行了比較與分析，為具體的傳感應(yīng)