新型光纖光柵技術(shù)及其在光通信與光纖傳感方面應(yīng)用的研究.pdf

1、光纖光柵已經(jīng)成為當(dāng)前最具發(fā)展前途，最具代表性的光無(wú)源器件之一，在光通信與光傳感領(lǐng)域都得到了廣泛的應(yīng)用。D形光纖光柵與基于光纖光柵的法珀結(jié)構(gòu)是其中兩種比較新型的技術(shù)，它們各自具有獨(dú)特的性質(zhì)，可以實(shí)際應(yīng)用在許多場(chǎng)合，因此，研究它們具有重要的理論和實(shí)際意義。 本文主要的研究工作體現(xiàn)在三個(gè)方面： 一、光纖光柵波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)及其應(yīng)用的研究。研究了基于邊沿濾波器及可調(diào)諧法珀濾波器的兩種光柵波長(zhǎng)解調(diào)技術(shù)，實(shí)驗(yàn)得到的波長(zhǎng)分辨率分別為3.1

2、pm和3pm。并且將這兩種解調(diào)技術(shù)相結(jié)合，實(shí)際應(yīng)用于橋梁結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)。 二、D形光纖光柵的彎曲敏感特性及其應(yīng)用的研究。用材料力學(xué)理論詳細(xì)分析了D形光纖光柵的彎曲敏感機(jī)理。實(shí)驗(yàn)測(cè)得其彎曲靈敏度比圓對(duì)稱的常規(guī)光柵分別高78倍(壓縮光柵)及86倍(拉伸光柵)之多。將其應(yīng)用在線位移及加速度的測(cè)量中，實(shí)驗(yàn)獲得的靈敏度分別為—0.27nm/mm及0.191nm·s2/m。提出了將D形光纖光柵彎曲成‘Ω’形狀，使其啁啾化，實(shí)現(xiàn)了光柵色散值的可

3、調(diào)諧；并且將其中點(diǎn)設(shè)置在零應(yīng)變點(diǎn)的位置，能夠保持中心波長(zhǎng)不發(fā)生漂移。實(shí)驗(yàn)獲得的反射譜帶寬由0.299nm調(diào)諧到2.057nm，同時(shí)中心波長(zhǎng)漂移小于17pm。 三、基于光纖光柵的法珀結(jié)構(gòu)的原理及應(yīng)用的研究。提出了光纖光柵法珀濾波器具體的設(shè)計(jì)和制作方法。并將這種濾波器應(yīng)用在光纖激光器以及微波信號(hào)的光子學(xué)生成技術(shù)中。實(shí)驗(yàn)分別獲得了波長(zhǎng)可調(diào)諧的19個(gè)單波長(zhǎng)激光和18對(duì)雙波長(zhǎng)激光，以及9.4885～10.0712GHz一系列頻率的微波信號(hào)