光纖腔衰蕩系統(tǒng)及其在流體傳感中的應用.pdf

1、文章簡要介紹了腔衰蕩光譜技術的產(chǎn)生和發(fā)展；概述了光纖腔衰蕩光譜技術的產(chǎn)生及發(fā)展過程；總結并分析了三種不同的系統(tǒng)結構：光纖表面涂敷的光纖腔衰蕩光譜結構、布拉格光柵對腔衰蕩光譜結構以及光纖環(huán)衰蕩光譜結構。介紹了腔衰蕩系統(tǒng)的應用領域及研究意義。本文主要研究工作及研究成果如下：
　　 1.詳細闡述腔衰蕩光譜的系統(tǒng)結構，并細致分析了基于光纖的腔衰蕩光譜不同結構的原理。推導了傳感系統(tǒng)中的損耗、器件選擇對輸出衰蕩曲線的變化關系。
　　

2、 2.基于光纖耦合模理論，闡釋了倏逝波的原理，詳細分析了倏逝波傳輸特性，推導出倏逝波強度隨透射深度的變化規(guī)律關系。對倏逝波傳感進行了研究，得到倏逝波隨外界折射率的改變和光纖包層的改變的變化規(guī)律。將倏逝波原理與光纖環(huán)衰蕩光譜系統(tǒng)相結合，合作設計并制作出倏逝波傳感器件，將其接入光纖環(huán)系統(tǒng)中進行折射率傳感檢測，得到外界折射率改變與系統(tǒng)衰蕩譜變化的關系曲線。
　　 3.闡述了飛秒激光精細加工原理及分類，介紹了飛秒激光微加工技術及應用。設

3、計并合作構建了飛秒激光刻蝕光纖微腔系統(tǒng)，利用該系統(tǒng)在單模光纖上成功刻蝕出光纖微腔，該光纖微腔呈現(xiàn)明顯F－P干涉譜。
　　 4.將光纖微腔應用于微流體折射率檢測。通過對光纖微腔經(jīng)HF腐蝕等處理后，進一步減小了光損耗。將處理后的光纖微腔接入光纖環(huán)衰蕩腔系統(tǒng)中，實現(xiàn)了微流體的高靈敏度傳感。
　　 5.根據(jù)光纖環(huán)衰蕩腔結構及原理，提出了光纖環(huán)衰蕩腔系統(tǒng)三方面優(yōu)化設計方案：即系統(tǒng)中引入放大單元，使用皮秒脈沖光源，將空心光子帶隙光纖