连续CO2激光脉冲写入制作长周期光纤光栅的实验研究

用耦合模理论对长周期光纤光栅进行了简要分析,叙述了连续CO2激光脉冲写入制作的长周期光纤光栅技术的实验研究情况,实验过程中观测到模式耦合强度随光栅区域长度发生变化.     

CO2激光对称烧写长周期光纤光栅的方法研究

提出了一种利用高频脉冲CO2激光对称烧写长周期光纤光栅(LPEGs)的方法.线聚焦的CO2激光束经过两面交换120°的全反射镜在光纤的周期方向形成了3束对称、等强度的照射,消除了单侧照射写入引起的折射率改变不均匀,使得烧写出的LPEGs的弯曲光谱特性在光纤的角向均匀一致,最大偏振相关损耗(PDL)降低为0.28 dB.此外,该方法制作的LPFGs的通带插入损耗小于0.5 dB,损耗峰3dB带宽小于10 nm.     

紫外写入光纤光栅用特种光纤的研究

本文详细地介绍了如何加强用于制做紫外写入光纤光栅所需的特种光纤的高光敏性、温度不敏感性以及对包层模的高度抑制性等。     

高频CO2激光脉冲写入长周期光纤光栅的方法

在国际上首次提出了高频CO₂激光脉冲写入长周期光纤光栅的方法.该方法与低频CO₂激光脉冲写入法或紫外光等其它写入法相比具有许多独特的优点——效率高、成本低,重复曝光容易、激光加热区域的周期性变化通过扫描振镜的偏振来实现而光纤固定不动,因此特别适合于研制具有特殊用途的新型LPFG.详细分析了单侧CO₂激光入射导致LPFG横截面折射率分布不均匀的形成机理并提出了降低LPFG双折射的方法.     

光纤光栅写入的最新进展

光纤光栅写入的发展在近年来十分迅速,各种写入法层出不穷,文中综述了光纤光栅写入技术在近一两年的最新发展     

镀膜级联长周期光纤光栅折射率传感研究

镀膜的级联长周期光纤光栅（Cascaded Long-Period Fiber Gratings, CLPFGs）对膜层的折射率及环境折射率有很高的敏感性, 可用作气体传感器或溶液浓度传感器。本文采用耦合模理论与传输矩阵法, 数值计算了不同薄膜厚度下镀膜CLPFGs干涉峰波长的相对变化率与薄膜折射率的相对变化率的比值, 及不同薄膜厚度下镀膜CLPFGs干涉峰波长的相对变化率与环境折射率的相对变化率的比值。选择恰当的镀膜厚度, 使镀膜CLPFGs传感器的灵敏度最优化, 结果表明镀膜CLPFGs传感器对薄膜折射率及环境折射率的分辨率可达10-5。     

积分法求解长周期光纤光栅透射谱研究

基于光纤光栅的模式耦合理论,用德拜势能法对纤芯、包层内的电磁场进行矢量分析,得到纤芯及各包层中的各矢量场分量的表达式,求解出纤芯和包层模的耦合常数和有效折射率后,利用数值积分的方法通过求解耦合模方程得到光纤光栅的透射率。积分法是一种较为精确的求解透射谱方法,为长周期光纤光栅的优化设计和其在光纤通信、光纤传感领域的高精度测量提供理论依据。     

薄包层长周期光纤光栅的研究

报道了在薄包层光纤上用高频CO2激光脉冲写入的长周期光纤光栅(LPFG),并分析了该类薄包层LPFG横截面折射率的分布.结合LPFG的腐蚀实验,通过传输谱图的比较发现:较先写入光栅后腐蚀光纤包层的方法,先腐蚀光纤包层后写入光栅的方法更能有效地调整谐振波长.进一步研究发现薄包层LPFG对环境折射率的敏感度更高.     

光子晶体光纤长周期光栅的特性

将修正的矢量等效折射率模型和耦合模理论相结合,系统地研究了光子晶体光纤长周期光栅(PCFLPG)的特性.验证了光子晶体光纤长周期光栅的双谐振峰特性;定量地研究了光子晶体光纤结构参数如空气孔间距、相对孔径比和光栅参数如光栅周期、光栅长度、折射率调制深度和光栅啁啾量对光栅谐振峰强度和谐振波长的影响.研究结果为光子晶体光纤长周期光栅在光纤通信、光纤传感等方面的应用提供了理论依据.     

机械可调的相移长周期光纤光栅

介绍了一种利用机械应力在普通单模光纤(SMF)中产生相移长周期光纤光栅(LPFGs)的简单方法。通过光弹效应，用有凹槽的平板制作LPFGs；用螺丝控制2个凹槽平板之间的距离，可以得到不同的相移值，实现了相移值的连续可调。光栅的传输光谱可以通过所加外力实现调谐，谐振峰强度的可调谐范围达到了16dB。该方法对于光栅光谱的调谐有很大的灵活性，可应用于掺Er光纤放大器(EDFA)的增益平坦。     

长周期光纤光栅在色散补偿中的应用

通过与以往色散补偿器件的对比说明长周期光栅色散利、偿的优点,较详细地介绍了目前所研制出的两种长周期光栅(啁啾长周期光栅和高△的均匀长周期光栅)用于色散补偿的原理方法和在实际应用中需要解决的问题。     

长周期光纤光栅对外界折射率的敏感性

研究了长周期光纤光栅对外界折射率的敏感特性,包括耦合波长和耦合系数随外界折射率变化的情况。运用耦合模理论,通过理论分析计算和实验测试,给出了在外界折射率小于、接近和大于光栅包层折射率等不同情况下,耦合波长和耦合系数随外界折射率变化的规律。     

长周期光纤光栅三层结构折射率梯度响应特性研究

基于模式耦合理论和传输矩阵法,使用三层结构圆光波导模型对长周期光纤光栅(LPFG)包层模(HE14)的响应特性进行仿真和分析。通过对比分析外部环境折射率呈梯度分布时与呈均匀分布时的LPFG透射谱,发现谱线中除了损耗峰发生漂移以外,主峰左侧旁瓣深度增加,主峰右侧旁瓣深度减小,且随外部环境折射率的升高,这种变化趋势愈加明显,分析了透射谱发生相应变化的原因。研究结果对使用LPFG进行折射率梯度传感设计具有一定意义。     

长周期光纤光栅折射率敏感特性研究

从理论上分析了长周期光纤光栅折射率敏感的物理机制。并对其折射率敏持性进行了实验研究,实验测量与理论分析结果基本一致,折射率测量的最高分辨率可达９．１５＊１０＾－５;当周围介质折射率发生的变化时,ＬＰＧ的透射波形基本不变,采用具有不同折射率的介质封装光栅,可望实现对ＬＰＧ共振波长的大范围调谐。     

梯形折射率调制长周期光纤光栅的理论分析

提出一种新型光栅模型——梯形折射率调制类型长周期光纤光栅（LPG）。以耦合模理论为基础，研究了折射率调制梯形上、下底边宽度差对光栅传输光谱特性的影响。计算结果表明：随着梯形上、下底边差值的增大，传输谱谐振峰的位置将向长波方向漂移；与矩形折射率调制LPG相比，梯形折射率调制LPG可以有效地减小光栅的折变量；当梯形上、下底边宽度差值的1／2为30μm时，光栅的折变量仅为相同光栅参数下矩形折射率调制光栅的80．2％。     

基于光纤光栅谐振腔的双包层光纤激光器

理论分析了线型腔双包层光纤激光器的输出特性,包括光纤长度、光纤损耗及后腔镜反射率对激光输出功率和阈值泵浦功率的影响.设计了基于光纤光栅谐振腔的双包层光纤激光器,采用锥度光纤实现了泵浦模块与双包层光纤之间的低损耗连接,实现了全光纤化的掺Yb3 双包层光纤激光器,其阈值泵浦功率为300 mW,在泵浦入纤功率为17 W时达到了10.5 W的最大激光输出功率,斜率效率为62%.     

长周期光纤光栅光谱响应与结构参数关系的研究

本文应用耦合模理论分析了长周期光栅的光谱特性。运用传输矩阵法模拟计算并分析了光栅结构,如折射率分布包格、平均折射率变化和啁啾系数的改变对长周期光栅光谱特性的影响,得到光谱响应规律,提供了长周期光纤光栅光谱特性设计的理论分析。     

长周期光纤光栅透射谱与结构参数关系的研究

采用光纤的3层模型,从模式理论和耦合理论出发,分析了长周期光纤光栅(LPG)一阶各次包层模和基模的耦合特性.通过分析指出,以往用来区分HF和EH模的2种方法是不等价的.利用传输矩阵法模拟均匀和非均匀情况下LPG的功率透射谱,分析光栅各结构参数对一阶低次包层模与基模耦合的影响.