飞秒激光加工扭转型长周期光纤光栅的特性研究
本文选题:飞秒激光 切入点:扭转型长周期光纤光栅 出处:《应用激光》2017年03期
【摘要】:随着光信息技术的发展,长周期光纤光栅(LPFG)凭借其插入损耗小、传感灵敏度高,体积小等优点,广泛应用于光纤传感和光纤通信等领域,成为最具有发展前途的光子无源器件。作为加工光纤传感器等重要功能器件的飞秒激光,其在透明介质内部的三维结构加工上具有高峰值功率、热效应小等得天独厚的优势。介绍了采用飞秒激光刻写不同扭转周数的扭转型长周期光纤光栅,并分析了其扭转特性。通过对比扭转2、4、6和8周的长周期光纤光栅的扭转调控实验结果,发现8周的扭转型长周期光纤光栅在单方向上主谐振峰波长对扭转率的响应灵敏度达到了117.4pm/(rad/m),线性度达到了0.999 5,波长调控范围约12.33nm,非常适合波长和带宽调控。实验研究了8周扭转型长周期光纤光栅的曲率特性,发现这种方式下刻写的扭转型LPFG在大曲率(13)各个方向下,光谱0°和180°相似,90°和270°相似,但是这两对光谱差异很大,即该光栅依然有各向异性。
[Abstract]:With the development of optical information technology, long period fiber grating (LPFG) has been widely used in optical fiber sensing and optical fiber communication, because of its advantages of low insertion loss, high sensitivity and small volume, and has become the most promising photonic passive devices.Femtosecond laser, as an important functional device such as optical fiber sensor, has the advantages of high peak power and small thermal effect in the fabrication of three-dimensional structure in transparent medium.The torsional long-period fiber grating with different torsional cycles is described by femtosecond laser, and its torsional characteristics are analyzed.By comparing the torsional control results of long-period fiber gratings with torsion for 2 and 8 weeks,It is found that the sensitivity of the main resonant peak wavelength to torsion rate is 117.4 pm / r / m ~ (-1), the linearity is 0.999, and the wavelength control range is about 12.33 nm, which is very suitable for wavelength and bandwidth regulation.The curvature characteristics of 8-cycle torsional long-period fiber gratings are experimentally studied. It is found that the torsional LPFG in this way is similar to 90 掳and 270 掳in all directions of the torsional fiber gratings (0 掳and 180 掳), but there is a great difference between the two pairs of spectra.That is, the grating still has anisotropy.
【作者单位】: 中南大学高性能复杂制造国家重点实验室;
【基金】:国家自然科学基金资助项目(项目编号:51475482,51335011,51475481) 国家重点基础研究发展计划资助项目(项目编号:2011CB013000) 教育部“新世纪优秀人才支持计划”资助项目(项目编号:NCET-12-0548) 中南大学中央高校基本科研业务费专项资金资助项目
【分类号】:TN249;TN253
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