超声波作用下的光纤布拉格光栅频谱分析

阐述了利用光纤布拉格光栅进行传感测量的基本原理与方法,讨论了由于超声波作用而引起的光纤布拉格光栅机械形变及折射率变化.引入分层传输矩阵法建立仿真模型,利用一组典型的光纤布拉格光栅参数并采用分层赋值与矩阵叠加的方法,数值模拟了超声波作用下光纤布拉格光栅的频谱特性.分析了该模型的有效作用条件及改变超声波波长及强度对光纤布拉格光栅频谱特性的影响.提出一种适用于多种条件下的利用光纤布拉格光栅测量超声波的方法,以及相应可供参考的仿真模型.     

悬臂梁式双光纤光栅应力传感器的研究

本文研究悬臂梁式双光纤光栅应力传感器,该传感器利用悬臂梁式探头结构,把外界应力变化转化为双光纤布拉格光栅的波长差.当双光栅粘贴于悬臂梁两侧时,双光纤光栅反射谱在外力的作用下反向漂移,外界应力与波长差呈线性关系.为减小波长差,将双光纤光栅粘贴于悬臂梁同侧,双光纤光栅反射谱在外力作用下同向漂移.通过选取适合的双光纤光栅,外界应力与探测器探测到的拍频信号频率呈线性关系,可实现对外界应力的动态测量.     

基于倾斜布拉格光纤光栅的高灵敏度折射率传感器

制备了不同倾斜角度的倾斜布拉格光纤光栅,用于测量周围环境的折射率.当环境折射率增加时,高阶包层模谐振峰会逐渐消失,即将逐渐消失的高阶包层模谐振峰的波长会随环境折射率的增大而线性增大.测得的折射率灵敏度在500 nm/RIU以上.通过选择适当的倾斜角度,制得的光纤传感器可以满足不同范围的折射率测量.     

取样光纤布拉格光栅的特性分析

应用传输矩阵法对取样光纤布拉格光栅的传输特性进行了理论分析，随着取样光栅各参数的变化，得出均匀嗫样光栅、变迹取样光栅、啁啾取样光栅的反射光谱特性，经数值计算知道，通过改变光栅长度、折射率调制幅度、变迹、啁啾等均可影响反射谱的峰值及带宽，从而对取样光栅的设计提供理论参考。     

均匀光纤Bragg光栅的慢光特性

运用数值计算的方法研究了光栅长度、直流有效折射率的变化和调制深度对均匀光纤Bragg光栅群时延的影响,并重点分析它的慢光特性.结果表明:群时延的最大值随光栅长度、直流折射率的变化和调制深度的增大而不断增大,增大的幅度随参数的不同又有所不同,且得到140 ns的群时廷,而且光栅的群时延在光栅反射谱的下降沿随波长增加呈快速...     

掺锗单模光纤布拉格光栅γ辐照损伤研究

为开发光纤布拉格光栅在空间环境温度及应变的测量的应用,有必要对其在空间辐射环境下的性能变化规律进行研究。基于色心模型,从理论上分析了电离辐射对光纤布拉格光栅传输性能的影响。采用Co60-γ辐射源对两根布拉格中心波长分别为825nm和835nm的掺锗单模光纤布拉格光栅进行了总剂量为1.01×106rad的电离辐射实验。实验结果表明,随着辐照剂量的增加,光纤布拉格光栅反射谱的峰值波长发生了红移现象,光栅的折射率增加。经过总剂量1.01×10e6rad辐照后,布拉格中心波长825nm和835nm的峰值波长分别增加了0.070 62nm和0.074 15nm。实验结果与色心模型推导出的光栅有效折射率与辐射剂量的函数关系式相符合。本实验结果为光纤布拉格光栅在空间环境温度及应变测量的运用提供数据基础。     

基于耦合模理论均匀光纤光栅光谱仿真研究

文章利用耦合模理论对均匀光纤光栅光谱进行了仿真研究,绘制出不同参数下的反射光谱特性曲线,讨论了不同参数对光纤光栅频率选择特性和反射特性的影响,仿真研究结果表明:均匀光纤光栅的反射光谱带宽与折射率调制深度近似成线性关系.反射谱带宽与光栅长度成近似的反比例关系.     

掺锗单模光纤布拉格光栅γ辐照损伤实验

为开发光纤布拉格光栅在空间环境温度及应变的测量的应用,有必要对其在空间辐射环境下的性能变化规律进行研究。基于色心模型,从理论上分析了电离辐射对光纤布拉格光栅传输性能的影响。采用~(60)Co-γ辐射源对两根布拉格中心波长分别为825 nm和835 nm的掺锗单模光纤布拉格光栅进行了总剂量为1.01×10~6rad的电离辐射实验。实验结果表明,随着辐照剂量的增加,光纤布拉格光栅反射谱的峰值波长发生了红移现象,光栅的折射率增加。经过总剂量1.01×10~6rad辐照后,布拉格中心波长825 nm和835 nm的峰值波长分别增加了0.070 62 nm和0.074 15 nm。实验结果与色心模型推导出的光栅有效折射率与辐射剂量的函数关系式相符合;为光纤布拉格光栅在空间环境温度及应变测量的运用提供数据基础。     

布拉格光纤光栅等效芯径和折射率的测量

提出一种通过布拉格光纤光栅传输谱线计算其纤芯直径和折射率的方法.实验中采用较短波长的相位掩模板及紫外光照射载氢的单模光纤来写布拉格光栅.通过测量LP01模与反向传输的LP01、LP02模耦合所对应的损耗峰,并将对应的两中心波长分别带入色散方程,来计算同时满足布拉格光栅相位匹配条件的解,即可求出该光纤光栅纤芯直径和折射率.这种方法为测量光纤光栅参数提供了一种新的途径.     

倾斜光纤光栅透射光谱对外界介质折射率的响应规律研究

倾斜光纤光栅因其独特的结构在传感和通信领域应用前景广阔。基于模式耦合理论,仿真研究介质折射率对倾斜光纤光栅透射功率谱的影响及其变化规律。研究结果表明,当介质折射率在1.35至1.4之间变化时,本文设计的倾斜光纤光栅透射功率谱包层谐振峰位置随外界介质折射率的增大而逐渐向长波长方向移动,波长偏移量与外界介质折射率之间呈良好的线性关系,利用这个结论可进行介质折射率的测量。