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相似文献
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1.
报道了一种利用飞秒激光微纳加工技术在非敏化单模光纤中制备的高阶倾斜光纤Bragg光栅(HOTFBG)。倾斜折射率调制是将聚焦的飞秒激光穿过高阶相位掩模板,并扫描曝光倾斜放置的光纤实现的,其覆盖了全部纤芯和部分包层。该单一HO-TFBG在1200~1700nm波长范围内可形成三组与高阶Bragg谐振相对应的"包层模式谐振系列"。因此,其携带的信息量远高于紫外倾斜光纤Bragg光栅(UV-TFBG),其功能性更佳,尤其适用于多传感参数的监控。研究了HO-TFBG的折射率、轴向应变和温度等传感特性。此外,该器件兼具飞秒激光诱导光栅结构的高温稳定性,其在苛刻环境中的化学和物理传感具有潜力。  相似文献   

2.
一种基于外差探测的光纤Bragg光栅温度传感器   总被引:1,自引:1,他引:0       下载免费PDF全文
提出了一种基于光纤Bragg光栅的温度传感器,阐述了光纤Bragg光栅的温度传感机理,用2个相同的光纤Bragg光栅构成折叠式Mach Zehnder(M Z)干涉仪,其中一个光栅作为参考臂,另一个作为传感臂:采用外差探测技术来测量外界的温度物理量。当温度发生变化,Bragg光栅的波长也随之改变。外差探测用来探测传感臂和参考臂由于温度变化引起的输出信号的频率差异。对其动态测量范围和灵敏度也进行了分析。  相似文献   

3.
镀镍光纤Bragg光栅温度传感特性实验研究   总被引:1,自引:1,他引:1  
宋路发  张华  谢剑锋  陈希祥 《光子学报》2007,36(11):2022-2024
在光纤智能金属结构材料中,为了保护光纤Bragg光栅并使得传感器与基体金属有很好的结合性,在光纤Bragg光栅表面化学镀镍,并实验研究了化学镀镍前后的光纤Bragg光栅的温度传感特性.实验表明:镀镍后的光纤光栅的Bragg波长随温度变化呈现出良好的线性和重复性,Bragg光栅温度灵敏度变大.  相似文献   

4.
岩层变形检测的光纤光栅多点传感理论与工程应用   总被引:6,自引:0,他引:6  
刘金碹  柴敬  朱磊  张广文  杨建华  王振平 《光学学报》2008,28(11):2143-2147
为了监测松散地层沉降变形,提出了一种用于钻孔中植入式光纤Bragg光栅传感器(FBG)的结构和传感网络系统.基于室内实验结果,给出了用于岩层变形检测的传感光栅波长带宽为6 nm,分析了多点传感信号分辨因子,山光源带宽决定的测试系统最大实际复用能力为6个传感器.设计并实现了一个由18个光纤光栅组成的具有特色的光纤Bragg光栅波分复用/空分复用混合阵列.工程实践表明,光纤光栅传感系统采用双同路布置.可提高系统下放后光纤光栅传感器的成活率.  相似文献   

5.
采用WDM技术的光纤Bragg光栅传感网络   总被引:7,自引:2,他引:5  
采用绝对测量原理的波长调制技术,光纤Bragg光栅可组成并行、串行和阵列WDM拓扑结构.分析表明,光纤Bragg光栅网络的工作原理类似于一个多宽带平面镜.利用光谱仪可测量上述光纤Bragg光栅网络的反射谱,其中,光源是宽带为~40nm的掺饵光纤放大器.当网络中的光纤Bragg光栅受扰动后,受扰光栅的反射谱发生相应的变化,即Bragg波长发生相应的偏移.结果表明,当事先确定了光纤光栅的波长调制范围,反射的峰值波长能反应光纤光栅传感网络的信息.值得注意的是~3nm的波长调制范围可满足~100℃和~2000με的参量测量.  相似文献   

6.
D形光纤Bragg光栅弯曲灵敏度的理论和实验研究   总被引:2,自引:1,他引:1  
周金龙  董小鹏  石志东 《光子学报》2006,35(11):1734-1737
用材料力学理论分析了D形光纤Bragg光栅(D-shaped fiber Bragg grating,D-FBG)以及常规光纤Bragg光栅由弯曲引起的轴向应变,得到了光栅Bragg波长漂移的弯曲敏感特性.实验结果和理论计算结果基本相符.与常规FBG相比,该D-FBG的弯曲灵敏度要高近80倍.因此D-FBG可以直接应用于弯曲形变的测量,以及间接应用于压力、加速度等物理量的测量.理论分析和实验结果对采用该类型光纤光栅的器件和传感系统的设计具有参考意义.  相似文献   

7.
侧面研磨光纤Bragg光栅的外部折射率敏感特性研究   总被引:11,自引:6,他引:5  
沈乐  郑史烈  章献民 《光子学报》2005,34(7):1036-1038
光纤Bragg光栅对外界折射率的变化不灵敏,无法直接作为气体、液体等的敏感元件.侧面研磨的光纤Bragg光栅,一侧包层减小至几微米,其辐射场可通过包层透射到被传感物质,因而被传感物质的折射率的变化可以改变光纤的有效折射率,从而使光栅的Bragg波长产生位移.实验中利用不同浓度的NaCl溶液来改变光纤光栅的外部折射率,Bragg中心波长的偏移量和浓度近似为线性关系.同时,透射功率的变化量和浓度也近似为线性关系.  相似文献   

8.
研究了小直径光纤光栅的研制以及传感中的温度应变交叉敏感问题.首先根据耦合模理论,分析了小直径光纤Bragg光栅光谱特性,确定了包覆层为80 μm的单模光纤加工成中心波长为1 528 nm的Bragg光栅的栅长及周期,并研究了小直径光纤光栅与解设备之间的连接方式.其次利用等强度梁的变形特点,结合矩阵法,提出基于等强度悬臂梁双Bragg光纤光栅矩阵算法,对小直径光纤Bragg光栅的交叉敏感问题进行研究.温度和应变的实验辨别误差分别为5%和6%.实验结果表明,该方法可以分离温度和应变对光纤Bragg光栅传感的影响.采用该方法去除交叉影响,K矩阵始终存在逆矩阵,因此对所采用的光栅无特殊要求,从而扩大了光纤光栅选用范围,并将温度和应变识别出来.  相似文献   

9.
分体插接式光纤光栅应变片设计与实现   总被引:1,自引:0,他引:1  
提出一种适合作为二次变换元件使用的通用型应变传感预制结构——光纤光栅应变片.它以裸Bragg光栅为研究对象,采用分体式设计方法把敏感光栅与连接光纤分别封装于独立的基体中,并通过两个基体相互之间的插入实现了Bragg光栅与测量光路的机械连接.理论分析和实验研究表明:光纤光栅应变片具有与Bragg光栅相同的反射谱,其测量线性度好,灵敏度高,温度误差则随被测试件性质不同而变化,当试件材料与基底材料一致时,温度误差可以忽略.  相似文献   

10.
阐述了光纤Bragg光栅化学传感的基本原理,推导并利用数值计算得出了腐蚀掉包层后的光纤Bragg光栅的纤芯有效折射率随外界折射率变化的关系.分析了温度对这种传感器造成的误差.研究表明,温度会造成光纤光栅变化和改变溶液折射率的大小,从而对传感器的测量造成影响.设计了一种温度补偿方案.实验分别研究了低浓度溶液和高浓度溶液中传感头两段不同光栅区的Bragg波长随温度的变化.结果表明:在清水中,传感头两段光栅区Bragg波长受到温度变化的影响基本相同,通过测量波长的差值可消除温度的影响;高浓度溶液中,传感头受温度影响造成的总波长漂移量约为未被腐蚀光栅区的波长漂移量的0.6,与理论的结果基本一致.传感头受温度影响造成的总波长漂移量可由未被腐蚀光栅区波长漂移量的大小得出,进而可消除温度对溶液传感的影响.  相似文献   

11.
In this paper, a new implementation of the double exposure method for fabricating apodized fiber Bragg gratings by controlling the parameters of rotation stage and the number of UV-shots is presented. As a result, the average refractive index is kept nearly constant along the Bragg grating, and various apodized fiber Bragg grating with high reflectivity and high side lobe suppression ratio have been fabricated in single-mode hydrogen-loaded photosensitive fiber . The achieved side-lobe suppression ratio is larger than 25 dB.  相似文献   

12.
A novel method for fabricating dual-wavelength fiber Bragg gratings (FBGs) by using one phase mask is developed. The method is based on a double-exposure technique. Our technique lends itself to writing gratings with controllable reflectivity and separation of two Bragg wavelengths. A grating with two equal transmission peaks of 20.25 dB is obtained by this method and the separation of the two Bragg wavelengths is about 0.8 nm. With the grating, we demonstrate a dual-wavelength erbium-doped fiber ring laser whose interval of the two peaks is 0.8 nm. The laser's peak powers can get 3.1 mW above and have a good stability.  相似文献   

13.
When femtosecond laser pulses interfere with chirped femtosecond laser pulses in As2S3 fiber, a chirped fiber grating is formed. An analytical expression is given to describe the chirped grating, and its Bragg reflectivity is calculated. Because of the high photosensitive effect of As2S3 material, the chirped fiber grating has a wide Bragg reflective spectrum and high reflectivity by choosing proper parameters. This indicates that the chirped fiber grating can be used as a stretcher in the femtosecond chirped pulse amplification (CPA) system.  相似文献   

14.
毕卫红  李林  陈俊刚  李靖 《应用光学》2007,28(2):212-215
根据理想模展开下的耦合模方程,对光纤布拉格光栅的峰值反射率公式进行了数学推导,得到了布拉格光纤光栅的光谱反射率表达式。全面讨论了光栅周期、光纤栅长、光致折射率微扰最大值等参数与光纤光栅反射光谱的关系。仿真结果显示了固定参数下布拉格光栅的极限窄带宽,得到的反射率为1、带宽为0.02nm的窄带宽布拉格光栅,比现今分布式传感系统中使用的布拉格光栅的带宽窄1个数量级。这种布拉格光纤光栅用于分布式传感系统,可大大提高分布式传感系统中光源的带宽利用率,消除各信号间的相互串扰,提高传感光栅复用数目,降低解调系统成本。  相似文献   

15.
三角形大带宽反射光谱光纤光栅的设计和制备   总被引:2,自引:2,他引:0  
黄锐  陈刚  董作人  方祖捷 《光学学报》2004,24(2):79-182
反射谱具有三角形形状的光纤光栅在光纤传感等领域中具有重要的应用前景。利用遗传算法设计出了产生三角形光谱分布的光纤光栅的耦合系数沿光纤的分布。计算表明,三角形光谱光纤光栅是可以实现的,其反射带宽可以通过光栅的啁啾量进行调节,常周期的三角光栅反射带宽小,变周期的三角光栅反射带宽大,其带宽同其啁啾量大致相等。实验中,采用光束扫描法制备了反射底宽为0.77nm三角形光谱的光纤光栅。  相似文献   

16.
To fabricate chirped fiber Bragg grating (CFBG) with high reflectivity and accurately controlled chirp profile with low cost, we develop the CFBG fabrication technique based on strain gradient: fabricating CFBG using fabricated fiber Bragg grating (FBG) by establishing strain gradient along the length of grating. We theoretically analyze the form of such CFBGs, and study the characteristics of gratings using piecewise-uniform approach. It is shown that increasing UV-induced index change or the length of the grating or both are the efficient ways to obtain high quality CFBG with high reflectivity and good reflection spectrum. The dispersion of this grating is decided by and varies inversely with the slope of the strain gradient along the length of the grating, not decided by UV-induced index change or by the length of grating. One can control the dispersion and the chirp profile by adjusting the slope of the strain gradient. Based on the theoretical analysis, we have fabricated CFBG whose reflectivity is maintained at 100% in a large range of strain gradients.  相似文献   

17.
短腔Er/Yb光纤光栅激光器   总被引:2,自引:0,他引:2  
报道采用光敏Er/Yb 光纤制作短腔Er/Yb 光纤光栅激光器的实验结果。激光谐振腔由一对直接写在30 m m 长的Er/Yb 光纤上、长度分别为6 m m 及10 m m 、反射率分别为90% 及98.6% 、3 dB带宽分别为0.28 nm 及0.26 nm 的光纤布拉格光栅组成, 激光器的泵浦阈值为8m W, 斜效率约14% , 输出光的信噪比为61 dB, 偏振模抑制比为30 dB。  相似文献   

18.
O.V. Belai  D.A. Shapiro   《Optics Communications》2008,281(12):3291-3294
Sharp edges of the reflection spectrum of fiber Bragg gratings originate the group delay. As follows from the dispersion relations, the delay of the symmetric grating grows up with the second derivative of the reflectivity with respect to the frequency. The distortion functional is proposed for filter optimization. It is the mean square delay at fixed integral reflectivity. An analytic solution for filters with minimum distortion is obtained in the limit of weak grating.  相似文献   

19.
线性啁啾光纤光栅的数值分析   总被引:3,自引:2,他引:1  
李智红  杨秀峰 《光子学报》1997,26(10):911-914
本文利用耦合模方程对线性啾光纤光栅的反射谱进行了计算,并讨论了方程中各参数对计算结果的影响.  相似文献   

20.
We demonstrate a novel split-step solution for analyzing nonlinear fiber Bragg gratings. The solution is used for designing nonlinear fiber Bragg gratings with a low reflectivity. The structure of the grating is designed according to the profiles of the incident and reflected pulses. We demonstrate our method for nonlinear compression of a pulse reflected from a fiber Bragg grating. The method allows us to obtain compressed pulses with a very low wing intensity.  相似文献   

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