新型雙芯光纖及其傳感與可調(diào)器件特性的研究.pdf

1、隨著光纖技術在通信和傳感領域應用的快速發(fā)展，各種新型光纖和器件不斷涌現(xiàn)。多芯光纖由于可以有效地提升光通信的容量，近來受到廣泛地重視和研究。另一方面，基于耦合和非耦合模式的單芯和雙芯光纖在設計和制作各種光纖傳感和可調(diào)器件方面也顯現(xiàn)出很大的靈活性。本文則主要對幾種新型雙芯光纖及其傳感和可調(diào)器件進行理論分析和實驗。
　　本文的主要研究工作體現(xiàn)在以下三個方面:
　　1.對本實驗室研制的耦合型近芯雙芯光纖傳輸特性進行了理論分析和實驗研

2、究，主要包括雙芯光纖長度、軸向應力、溫度、扭轉對其傳輸光譜的影響。然后，首次通過氫氟酸腐蝕耦合型雙芯光纖制成了折射率傳感器，并對其的傳感特性進行了仿真和實驗測量。在目前實驗條件下得到折射率傳感器的靈敏度為160.386nm/RIU。
　　2.為了提升和豐富雙芯光纖的傳感性能，本文首次設計了一種具有特殊色散特性的雙芯光纖。這種具有特殊色散特性的雙芯光纖傳輸譜在1560nm左右存在一個特征波長或特征波長，在這種光纖受到拉伸或溫度影響時

3、，特征波長兩側的峰值波長具有相反的移動方向，且越靠近特征波長的波長移動或靈敏度越大。這種雙芯光纖可以克服類似少模或多模光纖在實際應用時存在的模式干擾問題，而且理論分析表明，合理設計的這種雙芯可以得到比少模或多模光纖更大的應變靈敏度。
　　3.基于超聲波調(diào)制的聲光耦合濾波器原理，首次設計了一種傳輸常數(shù)失配型雙芯光纖。當特定頻率的超聲波加載在這種雙芯光纖上使光纖在軸向產(chǎn)生周期性微擾時，兩個纖芯中的基模滿足相位匹配條件發(fā)生耦合而轉換能量