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相似文献
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1.
理论上详细分析了长周期光纤光栅谐振波长随外界环境折射率变化而变化的光谱特性,分析结果可较好地解释镀有LB膜(Langmuir-Blodgett thin-film)的长周期光纤光栅的谐振波长与膜厚之间的关系。分析研究表明.通过减小纤芯直径和改变芯与包层折射率差等方法可调整光纤光栅的谐振波长,使其从一般光纤光栅谐振波长所处的近红外区转到可见光区,以利于光纤光栅配套仪器系统的调试并使系统成本降低,从而为长周期光纤光栅传感技术的发展和应用奠定基础。  相似文献   

2.
长周期光纤光栅谐振波长与曝光量的变化关系   总被引:6,自引:0,他引:6       下载免费PDF全文
利用波动干涉理论推导了长周期光纤光栅的光栅方程. 利用色心模型和Kramers-Kronig原理,得到了长周期光纤光栅的中心谐振波长与曝光量的变化关系的理论公式,并进行了实验研 究. 理论和实验结果都表明,长周期光纤光栅的中心谐振波长与曝光量的关系按多项e负指 数之和规律变化,其变化率受到模板占空比的控制;另外,长周期光纤光栅的中心谐振波长 与模板占空比成反比关系. 关键词: 长周期光纤光栅 谐振波长 模板占空比  相似文献   

3.
姜明顺  冯德军  隋青美 《光子学报》2009,38(6):1397-1340
利用机械线加工技术设计矩形压力槽制作了周期为600 μm,周期数为60的长周期光纤光栅.实验研究了所制作长周期光纤光栅的温度和压力特性,并通过调整光纤和压力槽之间的角度改变长周期光纤光栅的谐振波长.采用此技术制作的长周期光纤光栅最大谐振峰值可达15 dB,通过调整光纤与压力槽之间的角度可使谐振波长变化超过12 nm.  相似文献   

4.
彭勇  王轶卓 《光散射学报》2005,17(2):132-136
首先利用耦合模理论研究了长周期光纤光栅LPFG折射率敏感特性,数值计算了长周期光纤光栅透射谱谐振波长与环境介质折射率的关系。其次分析了半导体氧化物气敏膜光学特性机理,当气体与薄膜接触时,气体会使敏感膜的消光系数、吸收系数和相应的折射率发生变化。基于上述两点,提出可将气敏膜涂于光栅表面,利用气敏膜的折射率随环境气体成分和浓度变化而变化的特性,从而影响LPFG透射谱谐振波长的变化,通过检测波长的变化达到探测气体成分和浓度的目的。由于长周期光纤光栅对环境介质折射率的灵敏度高于光纤,且其传感信号属于波长调制,测量信号不受光强波动及光纤损耗的影响,因此其灵敏度比强度型光纤气体传感器高。  相似文献   

5.
长周期光纤光栅谐振波长的横向负载特性分析   总被引:3,自引:0,他引:3  
在考虑波导效应、弹光效应等因素后,详细地理论分析了长周期光纤光栅(LPFG)的横向负载传感特性,包括谐振波长漂移及谐振峰分化后的双峰间距与横向负载、光偏振的关系,模拟计算了单模光纤长周期光栅的横向负载传感特性.理论分析和计算结果表明,长周期光纤光栅谐振波长随横向负载的漂移量和方向与光源的偏振方向有关,加载方向偏振光的谐...  相似文献   

6.
基于扭曲长周期光纤光栅的高灵敏度压力传感器   总被引:2,自引:4,他引:2  
研究了高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅在扭曲状态下的横向负载特性.发现扭曲降低了光纤光栅谐振波长横向负载灵敏度的方向相关性,使得这种光栅在各圆周方向上谐振波长对横向负载都不敏感,而谐振峰幅度随横向负载的增加线性减小,且谐振峰幅度的负载灵敏度随扭曲率的增加而提高.在扭曲率为1.8°mm-1时负载灵敏度可达0.47 dB/(g·mm-1),是自由状态长周期光纤光栅横向负载灵敏度的7倍,最后给出了利用这种扭曲长周期光纤光栅通过强度解调实现压力传感的实验研究结果.  相似文献   

7.
高频CO2激光脉冲写入长周期光纤光栅的弯曲特性分析   总被引:2,自引:1,他引:1  
分析了高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅弯曲的谐振波长漂移灵敏度、谐振峰幅值变化的机理,讨论了新型长周期光纤光栅弯曲方向相关性并进行了数值计算,分析结果与实验结果相符.  相似文献   

8.
王久玲  饶云江  朱涛  宋韵 《光学学报》2007,27(10):1730-1734
报道了一种用高频CO2激光脉冲在普通通信光纤包层边缘单侧写入的新型长周期光纤光栅。研究发现,这种长周期光纤光栅的折射率变化主要发生在光纤包层区域,而纤芯的折射率变化较小;同时该光栅的附加损耗低于0.5 dB。进一步折射率特性实验研究表明,由于其特殊的折变结构,这种光栅具有较高的外界环境灵敏度,当外界折射率在1.41~1.45范围内变化时,其谐振波长漂移量高达15.52 nm,比实验测得的用传统方法写入的长周期光纤光栅谐振波长漂移量高出近3倍,这种光栅结构在光纤传感中将具有重要的应用。  相似文献   

9.
一种新颖的长周期光纤光栅可调增益均衡器   总被引:6,自引:1,他引:5  
发现高频CO2激光脉冲写入的新型长周期光纤光栅的谐振波长对特定圆周方向的横向负载不敏感,谐振峰幅值随横向负载而线性变化;而且这种长周期光纤光栅的谐振波长随温度变化而线性变化,谐振峰幅值对温度变化不敏感。由此设计而成的可调增益均衡器可实现谐振波长和幅值的动态独立调节,能很好地满足均衡掺铒光纤放大器增益谱的需要。  相似文献   

10.
镀膜长周期光纤光栅的折射率传感特性   总被引:2,自引:1,他引:1  
基于严格的光栅三包层模型及其色散方程,对镀膜长周期光纤光栅的折射率传感特性进行了详细的研究.研究发现,镀膜长周期光纤光栅的谐振波长随环境折射率的变化而变化,而且这种变化有一个跳跃,跳跃后的变化与跳跃前相同:如跳跃前向短波方向漂移,则跳跃后也向短波方向漂移.镀膜后,长周期光纤光栅的折射率探测范围得到拓宽,而且探测的灵敏度...  相似文献   

11.
新型长周期光纤光栅的横向负载特性及其偏振相关性研究   总被引:3,自引:2,他引:1  
王义平  饶云江 《光子学报》2005,34(8):1195-1200
发现高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅谐振波长的横向负载特性具有较强的负载方向相关性,而损耗峰幅值的横向负载特性的方向相关性较弱.不同圆周方向的横向负载对谐振波长偏振相关性的影响差异较大,但对损耗峰幅值偏振相关性的影响差异较小.利用横向负载引起双折射进而导致光栅的光学主轴旋转的相关理论,合理解释了该长周期光纤光栅独特的横向负载特性及其偏振相关性.  相似文献   

12.
长周期光纤光栅的折射率敏感特性   总被引:1,自引:0,他引:1  
利用光波导的耦合模理论分析了长周期光纤光栅(LPFG)的折射率传感特性,给出了LPFG 的谐振波长相对于环境折射率变化时的漂移量解析表达式.对 LPFG 的折射率传感特性进行了数值模拟.结果表明:在光栅周期不变的情况下,当包层折射率小于且接近外界环境折射率时,波长的漂移量增大,且对应的模次越高、包层半径越小、包层折射率越小,波长漂移量越大,即 LPFG 对应于外界折射率传感灵敏度得到显著提高;当外界环境折射率大于包层折射率时,光栅的谐振波长将近似不变.  相似文献   

13.
基于新型长周期光纤光栅的动态横向负荷传感器   总被引:9,自引:5,他引:4  
胡爱姿  饶云江  王义平  徐鹏 《光子学报》2003,32(11):1359-1362
首次发现高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅(LPFG)具有很好的动态横向负荷响应特性——谐振峰幅值随横向负荷线性变化,其变化频率与横向负荷的变化频率完全相同根据这种动态横向负荷响应特性,提出了一套动态横向负荷传感器设计方案,用窄带光源作为输入,基于LPFG的滤波原理,测量光电探测器的输出就可以获得动态横向负荷该方法仅需对LPFG的谐振峰幅值进行测量,方便简捷,实时性好.  相似文献   

14.
基于包层模的光纤布拉格光栅折射率传感特性   总被引:5,自引:0,他引:5  
恽斌峰  陈娜  崔一平 《光学学报》2006,26(7):013-1015
提出了基于光纤布拉格光栅(FBG)包层模式的折射率传感方案。实验中,利用不同浓度的丙三醇水溶液作为外界折射率传感溶液,采用氢氟酸溶液化学腐蚀的方法来减小光纤包层的直径以增大包层模式对外界折射率的敏感度,研究了腐蚀后光纤布拉格光栅包层模式的耦合波长对外部折射率的变化关系。实验结果表明在1.3300~1.4584的折射率范围内,包层模式耦合波长随外界折射率增大而增大,在接近光纤包层折射率处具有很高的折射率灵敏度,最大达到了172 nm/riu(refractive index unit)。而且,包层模谐振的光谱半峰全宽(约0.07 nm)仅为布拉格纤芯模谐振光谱半峰全宽的1/4,能够获得更好的传感精度。  相似文献   

15.
In this paper, the ultrathin membranes of poly(sodium-p-styrenesulfonate) (PSS) and poly-dimethyl diallyl ammonium chloride (PDDA) are assembled on the surface of long period fiber gratings (LPFGs). The experiments indicate that the transmission spectra characteristics of LPFGs have greater change when bilayer number changed from 75 to 130. The action of sodium nitrite on the LPFGs is researched. The LPFGs without assembled films are not able to distinguish the concentrations of sodium nitrite solutions in the range of 0.001-0.2 mol/L. However, LPFGs assembled polyelectrolyte films of 130 bilayers have a higher distinguishability for these concentrations of sodium nitrite. With the increase of sodium nitrite concentrations, the center wavelengths of attenuation bands gradually shift towards the longer wavelength and represent a good linear relationship with concentrations. The method has the advantages such as low cost, no toxin, fast speed, no time limit. It is hopeful to be applied in real-time and on-line monitoring of sodium nitrite.  相似文献   

16.
Xiaowei Dong  Li Pei  Shuisheng Jian 《Optik》2006,117(10):462-467
By introducing a four-layer step-index waveguide modeling, the characteristics of long-period fiber grating (LPFG) with an nm-thick film overlay, which has higher refractive index than that of fiber cladding are investigated in detail. The influence of both the overlay thickness and refractive index on the tuning ability of LPFG is analyzed. The numerical results demonstrate that spectral response of LPFG is divided into three distinct regions as the overlay deposition increases and the shift of resonant wavelength is drastic in some special thickness range. In conjunction with higher-order cladding mode coupling and fiber cladding etching, the sensitivity of LPFG to the overlay refractive index is enhanced significantly and over 120 nm resonant wavelength tunable range is achieved.  相似文献   

17.
Han YG  Lee SB  Kim CS  Jeong MY 《Optics letters》2006,31(6):703-705
We propose and experimentally demonstrate a voltage-controllable add-drop multiplexer with a tunable coupler based on long-period fiber gratings (LPFGs). The tunable coupler is based on cladding mode coupling between two parallel LPFGs with divided coil heaters, which controls the resonant wavelength positions of the two LPFGs. The wavelength tunability of the tunable coupler is measured to be -0.45 nm/degrees C in the temperature range from 20 to 120 degrees C. The large tuning range of optical signals (approximately 50.54 nm) from 1502.32 to 1552.86 nm, which covers both the short (S) and the conventional (C) bands, is achieved. The channel isolation is as high as approximately 40 dB. It has several advantages, including a broad tuning range of wavelength in both the S- and C-bands, high channel isolation, no backreflection, and so on.  相似文献   

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