螺旋型取样光纤布拉格光栅的制作及传感研究

发布时间：2023-04-06 18:26

　　布拉格光纤光栅在传感和通信领域有着举足轻重的地位,以布拉格光纤光栅为核心器件制作的滤波器调谐速度快,调谐灵敏度高,稳定性好,适用于高速光纤通信系统;双环减敏式光纤布拉格光栅应变传感器可实现实时准确的在线监测,系统数据采集迅速,有望应用于船舶、桥梁、飞行器等需要对关键结构进行较大应变范围测量的情况。为了进一步拓展布拉格光栅的特性及应用,需要在已有的周期结构基础上再制作复合式结构,取样布拉格光栅(Sampled fiber Bragg grating,SFBG)便是其中之一,它是通过采用技术手段对布拉格光栅再叠加不同取样函数,使纤芯折射率重新分布而制成。目前,SFBG凭借其优秀的波长选择特性和信道数多等优点在色散补偿器、多参量传感器等领域被广泛采用。本文主要围绕取样布拉格光纤光栅的制作和传感特性,针对文献中提出的振幅掩模板刻写、CO₂激光器周期刻写、飞秒激光器刻写等制作方法制作的SFBG的不足之处,提出一种新型取样布拉格光栅,即在单模光纤螺旋扭转结构上叠加刻写标准布拉格光栅制成该光栅,采用特种光纤熔接机(Fujikura FSM-100P+)使标准单模光纤纤芯成螺旋扭...

【文章页数】：52 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 光纤光栅发展概况
    1.2 螺旋长周期光栅发展状况
    1.3 取样光纤光栅的发展状况
    1.4 本文主要研究内容和创新点
        1.4.1 本文主要研究内容
        1.4.2 研究创新点
第二章 光纤光栅理论分析基础
    2.1 光栅理论分析基础
        2.1.1 耦合模理论
        2.1.2 传输矩阵法
    2.2 取样光纤光栅基础原理
    2.3 螺旋长周期光纤光栅基础原理
    2.4 本章小结
第三章 螺旋型取样光纤布拉格光栅制作方法与光谱特性
    3.1 引言
    3.2 螺旋型取样光纤布拉格光栅的制备
    3.3 螺旋型取样光纤布拉格光栅的光谱特性
        3.3.1 螺旋型取样光纤布拉格光栅透射和反射光谱特性
        3.3.2 螺旋型取样光纤布拉格光栅生长曲线
        3.3.3 螺旋型取样光纤布拉格光栅取样光谱与结构参数关系
    3.4 本章小结
第四章 螺旋型取样光纤布拉格光栅传感及同时测量特性
    4.1 引言
    4.2 螺旋型取样光纤布拉格光栅传感特性研究
        4.2.1 螺旋型取样光纤布拉格光栅温度响应研究
        4.2.2 螺旋型取样光纤布拉格光栅机械扭转率响应研究
        4.2.3 螺旋型取样光纤布拉格光栅轴向应力响应研究
    4.3 螺旋型取样光纤布拉格光栅在同时测量中的潜在应用
    4.4 本章小结
第五章 总结与展望
    5.1 总结
    5.2 展望
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
攻读硕士期间参加的科研项目
致谢



本文编号：3784184