可見光波段長周期光纖光柵傳感特性研究.pdf

1、傳統(tǒng)的光纖光柵傳感器的中心諧振波長通常都位于紅外光波段即光源為寬帶紅外光源。高分辨紅外光波長探測和紅外寬帶光源成本高、體積大，這也影響著光纖光柵傳感技術(shù)的普及應用。近年來廉價、高性能的大功率LED白光光源技術(shù)發(fā)展迅速，加上可見光波段的高分辨光波長探測成本低，因此可見光波段的光纖傳感器件將在光纖傳感領域發(fā)揮越來越多的重要作用。
　　目前紅外波段光纖光柵傳感器及檢測系統(tǒng)的研究與應用已經(jīng)比較成熟。對可見光波段布拉格光纖光柵的研究剛剛起步

2、?？梢姽獠ǘ伍L周期光纖光柵的研究尚未見報道。基于長周期光纖光柵的一些優(yōu)點，本文研究了可見光長周期光纖光柵的設計，傳感特性以及長周期光纖柵的一些新的耦合特性，主要內(nèi)容如下：
　　(1)對光纖光柵的類型，制作技術(shù)和應用作了全面的介紹。
　　(2)介紹了長周期光纖光柵耦合模理論及分析其特性的基本方法，分析了長周期光纖光柵中纖芯基模和包層模的有效折射率的變化規(guī)律、模場分布規(guī)律、耦合系數(shù)的變化規(guī)律及透射譜的計算模擬。
　　(3)

3、從耦合模理論出發(fā)，采用三層介質(zhì)光纖模型，用數(shù)值計算的方法分析了長周期光纖光柵纖芯模和包層模的有效折射率，一階低次包層模的耦合系數(shù)隨波長以及階次的變化關系。研究發(fā)現(xiàn)低次包層模的最大耦合系數(shù)對應的模次隨波長增大而減小，不同光纖參數(shù)下耦合系數(shù)隨波長變化的規(guī)律不同。耦合系數(shù)直接影響到光柵透射譜損耗峰峰值，這對長周期光柵的設計有一定的參考價值。
　　(4)利用數(shù)值計算法得出可見光波段長周期光纖光柵波長與光柵周期的關系，按照所需光柵透射譜參數(shù)