光纤内马赫泽德干涉微腔的飞秒激光制备及温盐传感特性

发布时间：2021-06-13 05:25

　　作为可调谐光子器件及高性能传感器的光纤内马赫泽德干涉仪（Mach-Zehnder interference,简称MZI）,具有结构简单紧凑、抗电磁干扰、分辨率高、可调谐性以及极高的传感灵敏度等优势,引起了国内外广泛关注。近年来,报道的光纤内马赫泽德干涉结构的制备技术主要包括:光纤拉锥,微腔刻蚀以及光纤熔接等,制备出的MZI能够实现纤芯模式之间的干涉以及纤芯和包层模式的干涉。其中,基于双开口微腔结构的MZI能够将液体引入微腔内,对干涉相位直接产生调制,因此具有更高的折射率传感灵敏度,在折射率、温度等传感领域具有更广泛的应用。本文利用飞秒激光诱导水击穿技术制备光纤内马赫泽德干涉微腔,从理论和实验两方面研究光纤内双开口微腔的温度及折射率传感特性,主要研究内容如下:首先,研究了光纤马赫泽德干涉内在机理,分别利用Matlab及Rsoft软件中的Beam PROP对光纤内双开口微腔的光传输特性及干涉现象进行了仿真计算。详细分析了微腔长度L、去除纤芯的比例β以及传输损耗A等对双光束干涉谱的影响。其次,对飞秒激光诱导水击穿现象进行分析,搭建飞秒激光诱导水击穿法光纤微加工系统,根据理论分析及仿真结果,在... 

【文章来源】：哈尔滨工业大学黑龙江省 211工程院校 985工程院校

【文章页数】：75 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

光子晶体光纤熔融塌陷结构图

图 1-1 光子晶体光纤熔融塌陷结构图008 年，韩国 Yongmin Jung 等人通过在单模光纤中间熔接一段内经为光纤形成 SMF–HOF–SMF 结构的 MZI 传感结构，光纤中传输的到空气腔中传输，另一部分进入包层中传输，如图 1-2 所示。此度探测灵敏度为 52.00 pm/ C[16]。

插入光延时器，如图 1-4 所示。由于超细光纤具有很强境折射率的轻微变化对传感臂中的超细光纤的传播常数差的变化，通过精确探测光程差的变化即可得到环境折超细光纤为 2 μm 时，在 1.33-1.37 折射率范围内折射率 μm/RIU[19]。

【参考文献】：
期刊论文
[1]Fiber inline interferometric refractive index sensors fabricated by femtosecond laser and fusion splicing[J]. 于鹰宇,姜澜,李本业,曹志涛,王素梅.  Chinese Optics Letters. 2013(11)



本文编号：3227087