基于磁流体的长周期光纤光栅磁光可调谐光滤波器

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1、上海交通大学硕士学位论文基于磁流体的长周期光纤光栅磁光可调谐光滤波器姓名：刘婷申请学位级别：硕士专业：电磁场与微波技术指导教师：陈建平20071201上海交通大学硕士学位论文摘要II特性和调谐范围，并且将实验结果与由耦合模理论数值模拟出的理论结果相比较，证明了实验结果的可靠性。同时测量了这种磁光可调谐滤波器可以达到的消光比，分析了提高该磁光可调谐光滤波器性能的方法。本文的实验中，所使用是密度为1.2g/mL的水基Fe3O4磁流体，外加磁场强度的调节范围是0Oe至1661Oe，随着外加磁场强度的增大，磁流体的折射率由1.4471减小至1.

2、4246，最大变化量为0.025。在该磁流体折射率的磁光可调特性基础上，制作的长周期光纤光栅磁光可调谐光滤波器，最大调谐范围是7.4nm，消光比为3.28dB。通过采用折射率与长周期光纤光栅包层折射率更加接近的磁流体，或者使用对环境折射率更加敏感的新型长周期光纤光栅结构来扩大基于磁流体的长周期光纤光栅磁光可调谐光滤波器的调谐范围。关键词：磁光可调谐光滤波器、长周期光纤光栅、磁流体上海交通大学硕士学位论文ABSTRACTIIITunablemagneto-opticalwavelengthfilteroflong-periodfiberg

3、ratingwithmagneticfluidsABSTRACTTunablewavelengthfilteroflong-periodfibergratingisanimportantopticalfilterforautomaticswitchopticalnetworks.Duetoitssensitivitytotherefractiveindexofthesurroundingmaterial,coatedwithmagneto-opticalindextunablematerials,thelong-periodfiberg

4、ratingscanbefabricatedintothemagneto-opticaltunablewavelengthfilters.Therefractiveindexofmagneticfluidscanbetunedbyvaryingtheintensityoftheexternalmagneticfield,andthusdemonstratepotentialuseinfabricatingtunableopticaldevices.Inthisthesis,utilizingthemagneto-opticaltunab

5、ilityofthemagneticfluids’refractiveindex,wehaveproposedandanalyzedthetunablemagneto-opticalwavelengthfilteroflong-periodfibergratingwithmagneticfluids.Theprincipleforthesensitivityoflong-periodfibergratingtotheambientrefractiveindexisthefoundationforthedesignandfabricati

6、onoftunablewavelengthfilteroflong-periodfibergrating.Basedonthecoupled-modetheory,weintroducedthevectorfielddistributionofthecore-modeandcladdingmodes,thecouplingbetweenmodesandthecoupled-modeequationsinlong-periodfibergrating.Besides,thetransmissionspectraoflong-periodf

7、ibergratingwithdifferentsurroundingrefractiveindicesarenumericallycalculated.Afterinvestigatingtherelationoftheresonantwavelengthwiththesurroundingmaterial,weanalyzedthemethodstoimprovethetuningrangeofthelong-periodfibergrating.Themagneto-opticaltunabilityofthemagneticfl

8、uids’refractiveindexdirectlydeterminesthetuningrangeofthetunablemagneto-opticalwavelengthfilteroflong-p