少模光纤布拉格光栅的飞秒激光制备技术及特性研究

发布时间：2021-05-24 20:15

　　近年来,由于单模光纤带宽的限制,以少模光纤和多芯光纤为载体的空分复用（SDM）光传输通信系统取得了巨大的研究进展。光纤布拉格光栅（FBG）作为光纤通信中应用地最广泛的器件之一,在少模光纤上制备光纤光栅,对于SDM通信系统的发展具有极大的研究价值。另一方面,FBG具有波长选择性好、体积小、附加损耗小、抗电磁干扰、抗腐蚀、电绝缘、可实现准分布传感等优良特性,在少模光纤上制备的光纤光栅在光纤传感、光纤激光器等领域有极大的应用价值。本论文主要以光纤光栅的飞秒激光相位掩模法和直写法制备技术为基础,在双芯少模光纤和少模光纤上制备光纤光栅。研究了双芯少模光纤光栅的传感特性,把该光栅应用于弯曲传感。基于少模光纤的少模传输特性,研究了利用飞秒激光直写法在少模光纤上制备的逐线型和手征型少模FBG的轨道角动量模式产生和调控特性,并研究了两种少模FBG的偏振特性,实验表明手征型少模FBG具有圆双折射特性。本论文的主要研究内容如下:1.研究了光纤光栅的飞秒激光相位掩模法和直写法制备技术。分别搭建了飞秒激光相位掩模法和直写法光栅制备系统,研究了两种方式制备出的单模光纤光栅光谱特性及其偏振相关损耗。基于飞秒激光直写... 

【文章来源】：深圳大学广东省

【文章页数】：122 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 光纤布拉格光栅的研究进展
        1.2.1 光纤布拉格光栅的制备技术
        1.2.2 光纤布拉格光栅的分类及应用
    1.3 多芯光纤布拉格光栅的研究现状
    1.4 少模光纤布拉格光栅的研究现状
    1.5 少模光纤布拉格光栅在OAM中的应用
    1.6 本文的主要研究内容
第2章 光纤光栅模式理论
    2.1 光纤模式理论
    2.2 光纤耦合模理论
    2.3 光纤布拉格光栅模式耦合
    2.4 少模光纤布拉格光栅模式耦合
    2.5 小结
第3章 光纤布拉格光栅的飞秒激光制备技术
    3.1 引言
    3.2 飞秒激光相位掩模法制备光纤布拉格光栅
        3.2.1 飞秒激光相位掩模法制备系统
        3.2.2 光纤布拉格光栅光谱特性
    3.3 飞秒激光直写法制备光纤布拉格光栅
        3.3.1 飞秒激光直写法制备系统
        3.3.2 均匀光纤布拉格光栅的制备
        3.3.3 相移光纤布拉格光栅的制备
        3.3.4 啁啾光纤布拉格光栅的制备
    3.4 超结构光纤布拉格光栅的制备及编码应用
        3.4.1 超结构光纤布拉格光栅的制备
        3.4.2 超结构光纤布拉格光栅的编码应用
        3.4.3 编码光纤光栅的加密
    3.5 小结
第4章 飞秒激光相位掩模法制备的双芯少模光纤布拉格光栅
    4.1 引言
    4.2 双芯少模光纤布拉格光栅的相位掩模法制备
    4.3 双芯少模光纤布拉格光栅的模式特性
    4.4 双芯少模光纤布拉格光栅的传感特性
        4.4.1 弯曲响应特性
        4.4.2 温度响应特性
    4.5 小结
第5章 飞秒激光直写法制备的双芯少模光纤布拉格光栅
    5.1 引言
    5.2 逐线型双芯少模光纤布拉格光栅的直写法制备
    5.3 逐线型双芯少模光纤布拉格光栅的光谱特性
    5.4 逐线型双芯少模光纤布拉格光栅的传感特性
        5.4.1 温度响应特性
        5.4.2 弯曲响应特性
    5.5 小结
第6章 少模光纤布拉格光栅的轨道角动量模式调控和偏振特性
    6.1 引言
    6.2 光纤布拉格光栅模场测试系统
    6.3 逐线型少模光纤布拉格光栅
        6.3.1 光纤光栅的制备及其光谱特性
        6.3.2 光纤光栅的偏振特性
        6.3.3 光纤光栅的轨道角动量模式调控特性
    6.4 手征型少模光纤布拉格光栅
        6.4.1 光纤光栅的制备及其光谱特性
        6.4.2 光纤光栅的偏振特性
        6.4.3 光纤光栅的轨道角动量模式调控特性
    6.5 小结
第7章 结论
    7.1 论文总结
    7.2 本论文的创新点
    7.3 工作展望
参考文献
致谢
攻读博士学位期间的研究成果


【参考文献】：
期刊论文
[1]光纤结构光场产生及应用[J]. 张文定,李鑫,白家浩,张录,梅霆,赵建林.  光学学报. 2019(01)
[2]Regenerated fiber Bragg grating for fiber laser sensing at high temperatures[J]. 张钰民,戎丹丹,祝连庆,董明利,骆飞.  Chinese Optics Letters. 2018(04)
[3]光纤光栅传感技术在工程中的应用[J]. 徐国权,熊代余.  中国光学. 2013(03)
[4]Inscription of Bragg gratings in few-mode optical fibers[J]. 郭鹏,饶云江,李登勇,龚元,Gangding Peng,吴宇,张伟利,吴慧娟.  Chinese Optics Letters. 2013(02)
[5]基于光纤光栅的振动参数监测及信号处理系统[J]. 张戌社,宁辰校,周荣芳.  河北科技大学学报. 2005(02)
[6]光纤布喇格光栅电流传感器研究(英文)[J]. 冯德军,开桂云,赵启大,董孝义.  红外与毫米波学报. 2001(04)
[7]提高光纤光栅应变传感和振动传感测量精度的一种方法[J]. 冯丹琴,盛秋琴,赵启大.  传感技术学报. 2001(02)
[8]均匀光纤光栅Chirp化及其用于色散补偿实验研究[J]. 秦玉文,赵玉成,张劲松,李唐军,简水生.  中国激光. 1999(10)



本文编号：3204795