錐形耦合長周期光纖光柵的研究.pdf

1、本論文對長周期光纖光柵的模式耦合理論和耦合特性進行了系統(tǒng)的研究，并創(chuàng)新地提出了一種制備長周期光纖光柵的方案。這種方案采用電弧拉錐法實現，是利用光纖熔接機的拉錐功能，并利用移動平臺自由控制周期，在普通單模光纖上形成周期性的錐形結構，拉錐次數20次左右，即能形成較好的長周期光纖光柵。這種方法具有成本低廉，實驗平臺搭建簡單，操作方法簡便易行，穩(wěn)定性好等優(yōu)點。同時系統(tǒng)分析了長周期光纖光柵的各種耦合參數，并進行了大量仿真和實驗。主要內容包括：光纖

2、光柵的基本理論、長周期光纖光柵的模式理論與模式耦合、長周期光纖光柵耦合特性分析及仿真，長周期光纖光柵外界特性分析，以及電弧拉錐法制備長周期光纖光柵的實驗。本文的主要工作如下： （1）系統(tǒng)介紹了長周期光纖光柵的發(fā)展現狀，從長周期光纖光柵的理論研究、制備技術、應用研究三個方面介紹了當今長周期光纖光柵的發(fā)展狀況。 （2）從光纖的基本理論出發(fā)，推導了非正規(guī)光波導與光纖光柵中的模耦合方程，利用三層階躍光纖模型，對長周期光纖光柵中的

3、模式做了理論分析和數值仿真，同時，詳細分析了長周期光纖光柵的耦合特性，并進行了詳細的模式耦合仿真，分析了纖芯基模與一階各次包層模的耦合情況，得出了包括有效折射率、傳播常數、耦合常數、波導色散因子在內的一系列長周期光纖光柵的耦合性質，并對長周期光纖光柵的透射譜等進行了數值計算。同時對長周期光纖光柵的外界特性，包括溫度，軸向應變，外界折射率變化特性做了仿真分析。 （3）采用了電弧拉錐法制備長周期光纖光柵，先證明了電弧拉錐法制備長周期