長周期光纖光柵的飛秒激光加工及其傳感特性研究.pdf

1、在光纖通信和傳感等信息領域，長周期光纖光柵以其獨特的結構特點、多樣的功能和優(yōu)異的性能，發(fā)展成一種具有不可替代作用的新型光電子器件。基于其超精密的結構和性能要求，針對它的光學分析和制造技術一直都是研究的熱點和難點。新型的飛秒激光微加工技術以其超短脈寬和超強功率的特點，在光纖微納結構制造上能夠滿足其跨尺度、高精度、高性能和多樣性的加工要求。本文以光纖為載體，以長周期光纖光柵為研究對象，以飛秒激光加工為技術手段，并結合大量實驗，進行了長周期光

2、纖光柵飛秒激光加工的制造方法和性能特性研究。全文主要研究內容:
　　1、建立了基于經典耦合模理論的光學仿真模型，分析了長周期光纖光柵模式耦合過程，模擬出其特定參數下的傳輸譜;理論模擬了傳輸譜與調制深度、光柵寫制長度變化趨勢。
　　2、研究了飛秒激光與透明介質材料相互作用的機制，開展了基于物鏡聚焦加工纖芯改性型長周期光纖光柵和基于柱透鏡聚焦加工包層去除型長周期光纖光柵的實驗研究，并從其傳輸譜特性、結構和機械性能的差異上對兩種類

3、型長周期光纖光柵進行分析。
　　3、開展了一系列實驗探究光柵寫制過程中光柵周期、光柵長度和調制深度對長周期光纖光柵傳輸譜的影響規(guī)律。從實驗結果和理論結果分析得到:隨著光柵寫制周期的增大，諧振波長向長波移動，諧振峰值基本沒有變化;隨著光柵寫制長度或調制深度的增大，諧振峰值在欠耦合狀態(tài)下隨之增大，在過耦合時呈現相反規(guī)律，諧振波長幾乎不發(fā)生漂移。
　　4、理論分析了長周期光纖光柵溫度與折射率傳感特性，開展實驗研究了基于物鏡聚焦和柱