光纤布拉格光栅的耦合模理论分析

利用光波导中的模式耦合理论,考虑到经紫外光照射后光纤纤芯折射率的直流增量,推出了新的光纤光栅耦合模方程,得到了较简洁的耦合系数表达式．通过求解耦舍方程,得出了更严格的、与实验结果相符的布拉格波长表达式．     

耦合模理论对光纤光栅的分析

从麦克斯韦方程组出发,基于光波导中的模式耦合理论,考虑到经紫外光照射后光纤纤芯折射率的直流增量,给出了新的光纤光栅耦合模方程,得到了较简洁的耦合系数表达式.通过求解耦合方程,得出了更严格的、与实验结果相符的布拉格波长表达式.     

长周期光纤光栅的耦合模理论

为了分析长周期光纤光栅的耦合机制和光栅特性，基于耦合模理论，对长周期光纤光栅中纤芯导模与包层模间的模式耦合进行了研究，推导出长周期光纤光栅的传输率、耦合系数等多个公式；基于Matlab软件编程，研究得到比较可行的长周期光纤光栅传输谱仿真模拟方法，模拟结果与实验观测相符。     

基于耦合模理论均匀光纤光栅光谱仿真研究

文章利用耦合模理论对均匀光纤光栅光谱进行了仿真研究,绘制出不同参数下的反射光谱特性曲线,讨论了不同参数对光纤光栅频率选择特性和反射特性的影响,仿真研究结果表明:均匀光纤光栅的反射光谱带宽与折射率调制深度近似成线性关系.反射谱带宽与光栅长度成近似的反比例关系.     

长周期光纤光栅耦合模理论与制作技术的研究

基于耦合模理论对长周期光纤光栅的光谱特性进行了理论分析,推导出传输率、谐振波长等公式;利用精密步进电机和高频CO2激光器,设计采用高频CO2激光脉冲三束对称逐点写入技术,在普通通信单模光纤中成功地进行了长周期光纤光栅的制备研究.     

多模光纤布拉格光栅的纤芯模式转换的数值模拟

根据耦合模理论,数值模拟了多模光纤布拉格光栅的倾斜角度对纤芯基模向纤芯高阶模式的转换问题.反射光谱的数值计算中,假定只有LPo01模式激发情况下LP01模式与LP11模式的转换.     

线性啁啾布拉格光纤光栅的优化设计研究

根据线性啁啾布拉格反射光纤光栅的一般原理。探讨了不同啁啾系数,准高斯耦合函数对布拉格反射光栅的反射率及色散补偿特性的影响,结果表明增大啁啾系数以及选取适当的准高斯耦合函数在保证反射率较大的情况下,能有效地改善色散补偿特性,燕建立了设计反射率增益高、色散补偿幅度宽且平坦的线性啁啾布拉格光纤光栅的优化设计思想。     

EH包层模及互耦合对长周期光纤光栅谱特性的影响

利用光波导的模耦合理论以及光纤中传播常数与波长的近似线性关系，研究了基于导模和不同包层模耦合的长周期光纤光栅的透射谱特点，对一阶低次包层模，透射谱较窄，随着模序增加，透射谱变宽；在某一模序附近，谱宽达到最大；以后随模序增大，谱宽迅速变小，对模序较高的包层模(一阶)，相邻的HE和EH包层模的传播常数相差不大，而且导模和它们的耦舍系数接近，因此能够在较近的波段范围内同时和它们产生耦合，从而对谱分布产生一定影响，包层模互耦合的条件较难满足，即使偶有满足其影响也很小，可以忽略，利用不同的包层模，可以设计出透射谱很宽或很窄的长周期光纤光栅。     

取样光纤布拉格光栅的特性分析

应用传输矩阵法对取样光纤布拉格光栅的传输特性进行了理论分析，随着取样光栅各参数的变化，得出均匀嗫样光栅、变迹取样光栅、啁啾取样光栅的反射光谱特性，经数值计算知道，通过改变光栅长度、折射率调制幅度、变迹、啁啾等均可影响反射谱的峰值及带宽，从而对取样光栅的设计提供理论参考。     

长周期光纤光栅的耦合特性及模拟分析

本文基于三层光纤模型和耦合模理论,数值计算了弱导阶跃单模光纤中写入的非倾斜均匀长周期光纤光栅对透射谱的影响.计算结果表明:随着长周期光纤光栅周期数的增加,透射谱损耗峰峰值变大,带宽减小;随着折射率调制的增大,透射谱损耗峰峰值变大,带宽减小,损耗峰向长波方向漂移;随着光栅周期的增大,损耗峰向长波方向漂移.     

基于光纤光栅传感的管路损伤测量与定位

利用光纤光栅传感技术,以频率法进行损伤识别为基础,研究运用光纤光栅传感器测量管路损伤前后各阶频率变化率的比值进行损伤定位的方法.以不锈钢管为研究对象,通过伯努利-欧拉梁理论求得管路曲率模态振型,应用光纤光栅和加速度计分别测量管路损伤前后的固有频率,并求得各阶频率的变化率.结果表明:与加速度计的测量值比较,光纤光栅由于其质量更轻,对被测对象影响更小,测量值更为准确;另外,根据实测数据,使用频率变化率的比值可以很好地识别管路的损伤位置.     

均匀光纤Bragg光栅的慢光特性

运用数值计算的方法研究了光栅长度、直流有效折射率的变化和调制深度对均匀光纤Bragg光栅群时延的影响,并重点分析它的慢光特性.结果表明:群时延的最大值随光栅长度、直流折射率的变化和调制深度的增大而不断增大,增大的幅度随参数的不同又有所不同,且得到140 ns的群时廷,而且光栅的群时延在光栅反射谱的下降沿随波长增加呈快速...     

基于三芯Bragg光纤光栅的弯曲曲率计算理论

基于Bragg光纤光栅的中心波长随应变发生偏移的特点,提出利用三芯光纤的Bragg光栅进行三维曲率计算的理论.分析了3个光纤光栅的中心波长随曲率半径、中性面到中心的距离、偏转角之间的变化关系,并且用MATLAB进行数值仿真,结果表明反射波长随曲率半径的增加而减小;位于中性面上方的光栅的中心波长的偏移会随中性面和中心的距离d的增加而增加,位于中性面下方的光栅的中心波长的偏移会减小.     

基于差分结构的光纤光栅应变传感器温度补偿

针对基于差分结构的光纤应变传感器传统的温度补偿算法易产生测量误差的问题,本文将封装后的整个敏感结构一体化分析,通过实验标定得到光栅的温度敏感系数,简化了理论推导,并通过了应变实验测试。结果表明,进行温度补偿后,两光栅中心波长差与压强成线性变化,线性系数为0.7 pm/Pa,拟合度为0.999 5,能够有效抑制温度对波长的影响。     

光纤光栅应变传感器的温度补偿

为建立经过钢套筒封装后的光纤光栅应变传感器的温度补偿方法,从封装传感器的微观结构出发,利用光栅与封装套筒在界面上力学作用机理推导出封装传感器的波长变化与环境温度、应变变化值之间的关系式.给出了应变传感器进行应变测量时的温度补偿公式与工程实施方案.室内的标准实验证明:对于封装的应变传感器进行应变测量时,采用建立的温度补偿公式与实施方案能够正确剔除温度影响,得到真实的应变值,如果采用传统的裸光栅温度补偿方法在温度变化幅度较大情况下将导致严重的系统测量误差.     

SQLite在光纤光栅嵌入式系统中的应用研究

针对变电站高压开关柜测温设备便携性的需求,结合光纤布拉格光栅传感技术,通过实例介绍了SQLite从开源数据库代码到可调用动态链接库对象的封装步骤,并实现光纤光栅嵌入式系统。测试结果显示,SQLite在嵌入式系统数据查询速率、空间占用方面的性能良好。     

基于体布拉格光栅的高功率可调谐Er／Yb共掺光纤激光器

主要介绍基于体布拉格光栅（VBG）的宽调谐Er／Yb共掺光纤激光器．通过中心波长为976nm的半导体激光器（LD）包层泵浦Er／Yb共掺光纤,并利用VBG作为波长选择器件,在耦合进入光纤的泵浦光功率为51w的情况下,实现了13．1W的功率输出,激光中心波长为1570nm,相应的斜效率约26．6％．通过改变VBG的工作角度,实现了1532—1570nm连续可调谐激光输出,调谐范围达38nm,基本覆盖了整个光纤通信低损耗的c波段（1530—1565nm）,激光功率输出水平≥10．66w．     

光纤光栅温敏特性研究

本文分析了FBG的温度特性、温度补偿和温度增敏原理实验研究了温度特性、温度的补偿及增敏。实验结果表明:光纤光栅对温度的改变呈现出良好的线性;所采用的补偿装置在测试范围内基本能消除温度对光纤光栅Bragg波长的影响;采用实验所用的增敏装置可以将光纤光栅的温度灵敏度提高9.3倍。