长周期光纤光栅的制作与应用研究

《长周期光纤光栅的制作与应用研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、武汉理工大学硕士学位论文中文摘要光纤光栅传感器是近年来迅速发展起来的一种新型传感器，除具有传统电类传感器的功能外，它还具有分布传感、抗电磁干扰、精度高、长期稳定性好等优点。光纤光栅可分为布喇格、啁啾和长周期光栅三种，其中长周期光栅由于具有独特的性能，在某些应用领域显示出突出的优越性，受到人们的重视，具有广泛的应用前景。本课题研究长周期光栅的制作和应用，采用振幅掩模法制作长周期光栅，通过选择适当的光纤、适当的光路设计、设计合适的掩模板、恰当的曝光时间和频率、退火的温度和时间等，摸索出一套切实可行的、可批量生产的长周期光纤光栅制作工艺，并在此

2、基础上对长周期光栅的温度和轴向应力特性进行了理论分析；研究长周期光栅的折射率特性和双折射效应，取得了一些成果。本文所做的主要工作包括：1．分析了长周期光纤光栅的形成机理，研究了光纤的光敏性咀及氢载增敏机制；2．详细介绍了利用振幅掩模扳写入长周期光纤光栅的方法；3．详细阐述了长周期光纤光栅的耦合模理论，从理论上研究了长周期光纤光栅的温度和轴向应力特性；4．从理论和实验上研究了长周期光栅的折射率特性和双折射效应，阐述了其实际应用价值。关键词：长周期光栅，振幅掩模板，耦合模理论，双折射效应武汉理工大学硕士学位论文AbstractFibergra

3、tingSensorisanewsensorthatisdevelopingrapidlyinrecentyears．Itpossessesmanyvirtuesthatincludedistributingsensing，anti—electromagneticinterference，hi曲precisionandgoodstability,andSOon．FibergratingCallbedevidedintothreekinds：fiberbragggrafing(FBG)，chirpandlong—periodfibergra

4、ting(LPG)．Specifically,LPGhasparticularadvantagesandshowsoutstandingsuperiority,whichisconceivabletobeusedinmanysensingfieldsfarandwidely．ThispaperstudythefabricationandapplicationofLPGUsingamplitudemaskmethod，viachoosingproperopticalfiber’properlightroute，properamplitude

5、mask，properexposedtimeand矗equencNproperannealtemperatureandtime，anappliedmethodofLPGfabricadonwasdesigned．Then，thecharacteristicofLPGthatshiRswithtemperatureoraxialstrainwasanalyzed；TherefractionindexsensitivityandbirefringenceeriectforLPGwerealsoanalyzed，andsomeconclusio

6、nshavebeenachieved．Thecontributionsofthispaperare：1．TheformationmechanismforLPGisanMyzed，andthefiberphotosensitivemechanism，thewaytoenhancethefiberphotosenshivitybymearlsofhydrogenloadingandrelatedmathematicalmodelarestudied；2．ThefabricationofLPGusingamplitudemaskmethodwa

7、sintroduced；3．Thecoupled—modetheoryforLPGisanalyzed，thecharacteristicofLPGthatshiftswithtemperatureoraxialstrainwasanalyzed；4．TherefractionindexsensilivityandbirefringenceeffectforLPGwereanalyzed，andtheirpracticalapplicationwereexpound．Keywords：Long—periodFiberGrating，amp

8、litudemaskmethod，coupled—modetheorybirefringenceeffectU武汉理工大学硕士学位论文第一章绪论1．1研究长周期光纤光栅的意义光纤光栅是近几十年