级联长周期光纤光栅单色边缘滤波传感解调研究

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1、￣单位代码１０６０２Ｉ学号２０１３０１０％６分类号ＴＮ２５３级公开心＇、序幽吁藏ＧＵＡＮＧＸＩＮＯＲＭＡＬＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹ＊硕壬学佐｛＾文级联长周期光纤光栅单色边缘滤波传感解调研究Ｒｅｓｅａｒｃｈｏｎｓｅｎｓｉｎａｎｄｄｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｏｆｍｏｎｏｃｈｒｏｍａｔｉｃｅｄｅｄｇｇｉｎ化ｒｒｏａｔｉｏｎｆｏｒｃａｓｃａｄｅｄｌｏｎｅｒｉｏｄｆｉｂｅｒｒａｔｉｎｓｇｇｐｇｇ学院；物理科学与技术学晓专业：光学研究方向：光纤光

2、栅及光纤通信器件年级；２０１３级研究生；陶维俱指导教师：秦子雄教授完成日期；２０１６年３月级联长周期光纤光栅单色边缘滤波传感解调研究专业違称：光学申请人：陶维俱指导教师：秦子雄教授论文答辩委易会主席【、：分／妹委员：幸表级联长周期光纤光栅单色边缘滤波传感解调研究作者：陶维俱指导老师；秦子雄教授专业：光学研究方向：光纤光栅及光纤通信器件年级；２０１３级摘要光纤光栅在光纤通信、光纤传感和光信息处理等领域的应用非常重要。根据折射率调制周期的长短可Ｗ分

3、为长周期光纤光栅和布拉格光纤光栅，由于长周期光纤光栅是同向传输的纤芯基模和包层模式之间的锅合，因此其谐振波长和损耗峰帖值对外界的温度、应力、折射率等因素的变化非常敏感，与布拉格光栅相比，长周期光栅的灵敏度更高一，测量精度会更高同时Ｋ周期光纤光栅是！种透射型光纤光栅，没有后向反射，在传感测量系统中不需要使用隔离器。但长周期光纤光栅在传感方面的应用却远不如布拉格光栅，最主要的原因就是没有合适的解调技术，而且长周期光纤光栅具有较大的损耗峰带宽，目前对于长周期光纤光栅的研究北要是在实验室，，研究出低

4、成本高性能的解调仪器是长周期光栅传感研究的弔点。本义对十长周期光纤光栅发展研究进行了大体的概括，从麦克斯韦波动方程出发，通过親合模式理论对长周期光纤光栅进行分析研究，长周期光纤光栅是同向传输的模式之间进行穎合，推导了纤总基模和包层模式在传输过程中的色散方程，讨论不同模式之间的稱合，光纤光栅的谐振波长等问题，利用ＭＡＴＬＡＢ仿真出长周削光纤光栅透射谱，温度、应力等。长周期光纤光栅对外界环境相对敏感、Ｗ裘的变化都会引起纤芯导模或包层模式的有效折射率改变，或者是引起光栅周期的变化，从而透射谱就

5、会发生变化，损耗峰值也会产生变，谐振波长发生偏移化。皿过分析透射光谱的变化憎况可Ｗ得到外界温度、应变等参量的变化，从而能够实现传感目的一。针对长周期光纤光栅的传感特性，文章提出了种基于级联长周期光纤光栅单色边缘滤波传感解调的方案，通过将滤波后的透射光强转化为化电探测器电压的大小，通过电压大小变化还原谐振波长漂移大小，此方案探测一响府频舉比较大，造种可行的长周期光纤光栅传感解调方案。义键词，：长周期光纤光栅透射谱，应变特性．溫度特性，解调ＩＡｂｓｔｒａｃｔＦ化ｅｒｇｒａｔｉｎｇｓｐ

6、ｏｓｓｅｓｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎｔｈｅｆｉｄｄｏｆｏｐｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓｏｔｉｃａｌｆｉｂｅｒｓｅｎｓｉｎａｎｄｏｔｉｃａｌｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎｒｏｃｅ巧ｉｎ．Ａｃｃｏｒｄｉｎ，ｐｇｐｐｇｇｔｏＵｉｅｌｅｎｇＵｉｏｆｌ；ｈｅｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｐｅｒｉｏｄ，ｆｉｂｅｒｇｒａｔｉｎｇｓｃａｎｂｅｄｉｖｉｄｅｄｉｎｔｏｌｏｎｇｐｅｒｉｏｄｆｉｂ巧ｇｒａ

7、ｔｉｎｇｓａｎｄｆｉｂ巧ＢｒａｇｇｒａｔｉｎＢｅｃａｕｓｅｃｏｕｌｉｎｏｆｌｏｎｇｇ义ｐｇｇｐｅｒｉｏｄｆｉｂｅｒｇｒａｔｉｎｇ（ＬＰＦＧ）ｉｓｂｅｔｗｅｅ打化ｅｓｙｎｔｈｅｔｉｃｔｒａｎｓｍｉｔｉｎｇｃｏｒｅｆｕｎｄａｍｅｎｔａｌｍｏｄｅｓａｎｄｃｌａｄｄｉ打ｇｏｄｅ，ｔｈｅｒｅｓｏｎａｎｔｗａｖｅｌｅ打ｔｈａｎｄｌｏｓｓｅａｋａｍｌｉｔｕｄｅａｒｅｖｅｒｍｇｐｐｙｓｅｎｓｉｔｉｖｅｔｏｅｘｔｅｒｎａｌｓｔｉｍｕｌｕｓｓｕｃｈａｓｔｅｅｒ

8、ａｔｕｒｅｔｒｓｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｓ．ｍｐ，ｓｅｓ，ｘａｎｄｏｏｎＣｏｍｐａｒｅｄｔｏＢｒａｇｇｇｒａｔｉｎｇ，ＬＰＦＧｈａｓａｃｃｕｒａｔｅｓｅｎｓｉｔｉｖｉｔｙａｎｄｈｉｇｈｅｒｍｅａｓｕｒｉｎｇｍｅｎ＾ｒｅｃｓｏｎｓａｍｓａｔｒｓｍｉｏｎｒｅｃｏｎａｎｉｉ．Ａｔ化ｅ