基于微納光纖的Bragg光柵器件研究.pdf

1、微納光纖作為一種典型的微納光波導(dǎo)，且具有體積小、表面體積比大、倏逝場強、機械強度好、光學(xué)損耗低等多種優(yōu)勢，這些優(yōu)勢使微納光纖受到研究者們越來越多的青睞，微納光纖及基于微納光纖的微光子學(xué)器件也在近年來成為研究熱點之一。
　　 本文第一部分研究氧化硅微納光纖的制備方法和技術(shù)。在總結(jié)了現(xiàn)有的制備微納光纖的方法上，提出了一種新的拉伸裝置和方法，可以實現(xiàn)直徑在幾個微米數(shù)量級，長度長達幾十米的超長微光纖的拉伸。這種制備方法利用光纖在垂直拉伸

2、過程中的自終止效應(yīng)，通過調(diào)節(jié)CO2激光的加熱功率、步進電機平動速度以及直流電機的轉(zhuǎn)動速度，進而實現(xiàn)微光纖的拉制和盤繞。整個裝置包括制備和盤絲兩部分。
　　 本文第二部分研究基于微納光纖的Bragg光柵的制備和光學(xué)表征。利用聚焦離子束刻蝕技術(shù)(FIB)，我們在小直徑的微納光纖表面寫入了周期性Bragg光柵結(jié)構(gòu)，光柵的透射峰深度最大可達到15 dB。由于這種寫入方式對光纖引入了較高的折射率調(diào)制，因此所加工的微納光纖Bragg光柵的長

3、度僅有～500μm量級的尺度，具有尺寸小、結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)勢。此外，文中進一步分析了微納光纖Bragg光柵的光譜特性以及光柵長度變化對透射峰深度的影響。
　　 最后，我們研究微納光纖Bragg光柵在傳感器方面的應(yīng)用。我們使用直徑約為1.8μm的微納光纖Bragg光柵，用于甘油溶液的折射率和濃度測量。根據(jù)布拉格波長的移動，確定環(huán)境介質(zhì)折射率的變化，進而獲得甘油溶液濃度的變化值。在環(huán)境折射率為1.39時，獲得高達660 nm/RIU的折