长周期光纤光栅的发展概况

介绍长周期光纤光栅基本工作原理、器件特性和制备方法，同时对这种器件在光通信和传感系统中的应用状况作了简要概述。     

长周期光纤光栅制作

利用准分子激光振幅掩膜调制曝光技术，制出了周期为４００μｍ的长周期光纤光栅，通过对其透射光谱测试，观察到它在１．５０μｍ附近具有四个吸收峰，峰值中心位置分别为１．４６５μｍ，１．４８０μｍ和１．５２５μｍ，平均半高宽约１５ｎｍ。     

少模光纤长周期光栅——从模式转换到高灵敏度光纤传感

少模光纤长周期光栅具有波长选择性好、插入损耗低、结构灵活多变、集成度高、与光纤系统兼容等优点,是实现少模光纤中模式转换、涡旋模式调控的有效手段,在光纤通信和光纤传感领域都展现了巨大的应用价值.该文介绍了少模光纤长周期光栅在模式转换和光纤传感方面的研究进展,首先介绍了少模光纤长周期光栅的制备技术、模式耦合原理,重点介绍了少模光纤长周期光栅模式转换器,包括标准长周期光栅和螺旋长周期光栅,最后详述了基于少模光纤长周期光栅的光纤传感器的工作原理和实现方法.     

基于长周期光栅的少模光纤模式转换器研究

目前,信息化建设高速发展,单模光纤传输系统容量已经接近极限,基于少模光纤的模分复用技术逐渐得到了人们的关注。模式转换器是模分复用技术中的重要器件之一,本文简述了基于长周期光栅实现模式转换结构、理论模型和数值仿真,可以作为工程实现的前期工作。     

波长编码型光纤传感器高精度解调技术研究进展

介绍了波长编码型光纤传感器高精度解调技术的最新研究进展,所涉及的解调技术能够实现对波长编码型光纤传感单元阵列的亚纳应变级分辨率的测量能力.首先回顾了光纤光栅应变传感技术,分析了高精度光纤应变传感器所选用的敏感元件;然后介绍了前馈式扫频激光线宽压缩技术和闭环轮询式探测技术,详述其理论原理、实现方案、性能指标;最后介绍了基于上述技术实现的高精度光纤应变传感系统实现地壳形变观测的应用实例,为各类高性能光纤传感器的研究与应用提供参考.     

超长周期光纤光栅谱线特性分析

针对超长周期光栅光纤(ULPFG)提出一种理论上分析ULPFG的新方法,即运用F-P分析超长周期光纤光栅的单元谱线特性,运用矩阵法推出UL-PFG谱线特性.通过ULPFG实验和F-P理论数值模拟进行对照,实验和模拟基本相符,验证了该方法的合理性.     

单模螺旋光纤的本地场

该文从波动方程出发,直接在本地坐标系(Serret-Frenet框架)中求解单模阶跃型折射率分布的圆形芯弱导螺旋光纤,应用微扰分析法得到了基模场分布和传播常数的解析表达式。结果表明:(1)单模螺旋光纤的基模是右旋和左旋圆偏振模;(2)螺旋光纤基模间的传播常数之差为2τ。这两个理论结果和已知的实验结果一致。     

长周期光纤光栅的制作及热退火特性

本文给出了长周期光纤光栅的制作方法，研究了长周期光纤光栅的热退火特性，得出长周期光纤光栅的中心波长随不同退火条件的变化趋势，最后根据老化曲线法确定退火的温度和时间，发现当老化参数达到14900时，光栅的光学特性就达到了稳定，即可满足实际应用的需要。     

一种新型长周期光纤光栅透射谱的数值计算

对采用高频CO2激光脉冲写入的新型长周期光纤光栅的透射谱进行了理论分析.把这种新型长周期光纤光栅的折射率调制类型近似为三角波,以耦合模理论为基础,采用三层介质光纤模型,推导了耦合系数和耦合模方程.考虑光纤的材料色散,对透射谱进行了具体的数值计算,数值计算与已有的实验结果基本吻合,验证了提出的理论模型的正确性.     

光纤光栅三维拉力传感器设计

基于光纤光栅传感技术设计了一种用于监测变电站套管受力状态的光纤光栅三维拉力传感器.通过有限元仿真和实验测量结合的方式,实现了三维拉力传感器解调的设计和测试,在3个方向的灵敏度为0.01～0.02με·N^-1.对传感器进行加载测试,测试结果与加载结果基本一致,在600 N加载范围内平均误差为5.13%,光纤光栅三维拉力传感器能够实现对三维拉力的准确测量.     

基于布拉格光纤光栅偏振相关损耗的高敏感应力传感器

主要利用布拉格光纤光栅(FBG)的传感特性来实现横向应力测量,不同于通常利用反射波长解调的方法,而是利用有效FBG反射偏振相关损耗(RPDLeff)相关特性的变化来实现对横向压力的测量.根据耦合模理论,建立了RPDLeff横向压力传感的理论模型,数值模拟显示RPDLeff很适合用来制作灵敏的横 向压力传感器.并在不同...     

光纤光栅应变传感器表面粘贴工艺研究

研究了光纤光栅（FBG）应变传感器粘贴工艺,在等强度梁上粘贴FBG应变传感器,从胶的选择、光栅的预应力和胶粘层的厚度等方面,讨论了对传感器测量结果的影响,得到了光纤应变传感器的粘贴工艺．     

光纤加速传感器在地震监测中的应用研究

地震监测与预报对传感器的灵敏度、频率范围及抗干扰能力都提出了更高要求。本文将结合地震光纤加速度传感器的基本原理,从应变传感模型和温度传感模型的分析中,探讨加速度传感器在光纤通信系统中的应用,并提出一种与纵向传感器相似的横向光纤加速度传感器构造方法,来提高地震监测的可靠性。     

光纤光栅调谐技术

改变格栅间距或者光栅区域的有效折射率可用来调节光纤布喇格光栅的反射波长,本文将介绍业已发展起来的用于调节布喇格波长或者光栅啁啾性的机械调谐、热调庇、磁场调谐以及光控调谐等技术,阐明了不同调谐技术各自的调谐范围、啁啾调谐能力、调谐装置的灵活性等.     

应用光纤光栅传感器监测弹性材料内部应变

通过添加调试剂,使光纤光栅与弹性材料牢固地接触,利用此种方法将两个连接的光纤光栅传感器正交埋置在弹性材料模块中.对模块施加外力,引起光栅的布拉格反射光的波长发生变化.通过对波长漂移的观测,实现该材料内部应变的检测,并测量出材料的泊松比.实验结果与理论预期基本一致,表明此埋置方法可实现FBG传感器对弹性材料的内应变进行有效地监测.     

阶跃折射率光纤的电磁场模式研究

光纤通信是现代化通信的支柱 .在光纤通信中 ,光纤是最重要的部件之一 .本文利用电磁波动理论对光在光纤中的传输模式和传输特性进行了分析和研究 .探讨了在计算机上对本征方程的数值求解问题 ,并提出了一种测量二阶模式截止波长的简便方法 .     

阶跃拆射率光纤的电磁场模式研究

光纤通信是现代化通信的支柱,在光纤通信中,光纤是最重要的部件之一,本文利用电磁波动理论对光在光纤听 传输模式和传输特性进行了分析和研究,探讨了在计算机上对本征方程的数值求解问题,并提出了一种测量二阶模式截止波长的简便方法。     

偏振型光纤应变传感器的理论分析

本文推导了一种可用于灵巧结构与灵巧蒙皮的偏振调制型光纤应变传感器的理论模型，研究了横向应变载荷作用下双折射光纤中应变对光的传播，光的双折射与旋光的影响，分析表明，传感器的感应长度与光纤中主光轴的原方向都使光以及传感灵敏度有较大影响．     

紫外写入光纤光栅的进展

对紫外写入光纤光纤光栅的制作方法和机制进行了较为全面的描述，同时简要介绍了目前国内外紫外写入光纤光栅技术的发展概况及应用前景。     

三芯LPFG模式耦合及有效折射率计算方法

以耦合模理论为基础,研究了两种不同结构的三芯长周期光纤光栅的模式耦合方式,推导了模式耦合方程. 分析了两种不同结构三芯光纤光栅包层模有效折射率的计算方法,并对包层模有效折射率进行了数值模拟计算. 模拟计算结果表明,不同纤芯排列方式会影响一阶奇次和偶次包层模有效折射率随波长增加而减小的程度. 研究结果为三芯长周期光纤光栅的进一步应用开发提供了潜在的理论指导.