布拉格与长周期光纤光栅及其传感特性研究
该文主要以布拉格(FBG)和长周期(LPG)光纤光栅作为研究对象,对光纤光栅的制作、 基本特性和传感应用等进行了实验和理论研究.采用相位掩模法在四种不同的光敏光纤中成功写入布拉格光纤光栅,并对四种光纤的光纤的光敏性进行了研究;分别采用镀膜法和机械绕制钨丝法制作振幅模板,在三种不同的光敏光纤中成功写入周期光栅,并以载氢光纤中写入的长周期光栅的特殊特性进行了初步研究;对光纤光栅法布里-珀罗腔、啁啾光纤光栅、光纤光栅包层模和相移长周期光栅等特殊光栅的写入技术进行了研究.全部采用国产元器件,成功地研制了掺铒光纤超荧火宽带光源,并...
该文主要以布拉格(FBG)和长周期(LPG)光纤光栅作为研究对象,对光纤光栅的制作、 基本特性和传感应用等进行了实验和理论研究.采用相位掩模法在四种不同的光敏光纤中成功写入布拉格光纤光栅,并对四种光纤的光纤的光敏性进行了研究;分别采用镀膜法和机械绕制钨丝法制作振幅模板,在三种不同的光敏光纤中成功写入周期光栅,并以载氢光纤中写入的长周期光栅的特殊特性进行了初步研究;对光纤光栅法布里-珀罗腔、啁啾光纤光栅、光纤光栅包层模和相移长周期光栅等特殊光栅的写入技术进行了研究.全部采用国产元器件,成功地研制了掺铒光纤超荧火宽带光源,并将其组装成仪器;利用波登管对于压力的机械放大作用,研制了一种新颖的光纤光栅波登管压力传感器,将FBG的压力灵敏提高了两个数 量级,特别是这一传感器的压力灵敏度的大小可以通过改变悬臂梁自身的参数灵活控制.对光纤光栅传感器的温度交叉敏感问题及同时测量技术进行了研究,并结合光纤光栅弹簧管压力传感器的结构特点,在悬臂梁的上下两面分别粘贴两个应力和温度灵敏系数基本相同的FBG,通过分别测量两个光栅的波长位移实现了压力和温度的同时测量.分别从理论和实验上 对长周期光栅的折射率特性以及光纤包层半径对长周期光栅特性的影响进行了研究,首次给出了描述光纤包层半径腐蚀和外界折射率改变与长周期光栅共振波长关系的理论表达式,实验与理论和数据模拟的结果很好符合,利用腐蚀光纤包层的方法可以有效地提高LPG的折射 率敏度.
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作者: 刘云启
学科专业: 光学
授予学位: 博士
学位授予单位: 南开大学
导师姓名: 董孝义
学位年度: 2000
语 种: chi
分类号: TN25 O438
在线出版日期: 2011年8月18日