矩形取样Bragg光纤光栅研究

利用傅立叶变换的方法，对矩形取样Bragg光纤光栅的谱特性进行了分析，将其结论与耦合模理论的结果进行了比较和研究，在反射率较低时两的结论是一致的．另外，经推导发现，取样光纤光栅的反射峰间隔Δλ不只和光栅周期p有关，而且与取样率T关系密切．该结论在实验上得到了证实．     

均匀光纤光栅法布里-珀罗腔反射峰值波长分析

从均匀光纤光栅法布里-珀罗腔(F-P腔)的工作原理出发,通过引入等效F-P腔长,分析推导出了其反射峰值波长表达式,得到反射峰间隔及其主带宽内的谐振峰数,并且从物理意义上进行了解释。在耦合模理论和传输矩阵法的基础上,通过MATLAB编程进行了数值模拟仿真,并以两种方式改变等效F-P腔长来分析其对反射谱的影响。模拟仿真结果表明,等效F-P腔长的引入对公式起了关键性作用,它等同于均匀取样光纤光栅(USFBG)反射峰值波长表达式中的取样周期,验证了理论分析的结果。     

取样光纤Bragg光栅的理论分析

根据Turan Erdogan耦合模理论,从普通单模光纤Bragg光栅的耦合模方程出发,推导了前向基模与后向基模的幅度、均匀光栅反射率及传输矩阵的表达式,并且为了方便传输矩阵的推导,在边界条件的处理上采用了与一般文献不同的方法.在此基础上用传输矩阵法对取样均匀光纤Bragg光栅进行了理论分析,并依据此方法对取样光栅的反射谱进行了数值仿真,通过对仿真结果的比较,总结了"净光栅"长度、占空比T、取样周期p等参数对取样光栅反射谱特性的影响.     

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。     

光纤光栅局部受温特性分析

应用传输矩阵法建立了光纤光栅局部受温时的反射谱变化模型,并进行仿真分析。理论分析表明：当光纤光栅某段所受温度瞬态变化时,其反射谱不再保持单个谐振峰,而是产生分裂点,且分裂点波长随温度的变化呈线性、周期性移动,同时给出了分裂点波长线性、周期变化的表达式。通过实验进一步研究,实验结果和理论分析相吻合。     

一种分析啁啾光纤光栅反射的矩阵方法

提出了一种研究布拉格光纤光栅反射的矩阵计算方法，通过它可以很简便地得到光纤光栅布拉格反射系数。将其结果与耦合模理论结果进行了讨论比较，表明该方法是方便有效的。     

基于光纤光栅的振动参数监测及信号处理系统

针对光纤光栅传感与其他传感技术相比,有其独特的优点,对光纤光栅传感器进行了理论分析,建立了通过测量光纤光栅传感元件的波长而得到振动参数的理论模型,介绍了测量信号处理系统的结构,作了光纤光栅传感器与加速度传感器的振动参数监测实验,并对实验结果进行了比较。结果表明,光纤光栅传感器的性能很好,可以用于低频振动结构的动态实时监测。     

一种提高光纤光栅反射谱精度的算法

为了获得高分辨率的光纤光栅反射谱，提出了一种能同时实现高扫描频率、高分辨率的光纤光栅反射谱处理分析方法，即采用多节点样条图像插值算法对获得的光栅反射谱进行插值，并通过实验得出插值后的反射谱比插值前反射谱分辨率提高了2倍。实验结果证实了采用多节点样条图像插值算法对光栅反射谱进行处理分析具有一定的指导意义。     

折射率调制深度误差对多模啁啾光纤光栅光谱特性的影响

目的对高斯切趾的多模啁啾光纤光栅存在折射率调制深度误差(包括横向误差和纵向随机切趾误差)时的光谱特性进行数值计算和分析。方法基于光栅中多模耦合的耦合模微分方程,将一种矩阵算法拓展用于求解多模耦合模微分方程。结果与理想无误差情况相比,折射率调制深度的横向误差使光谱反射峰宽度和峰值反射率减小,反射峰的位置向短波长方向偏移。折射率调制深度的随机切趾误差只有在幅度较大时才会使光谱反射峰产生明显分裂,频率较高的随机切趾误差几乎不改变多模光栅的光谱。结论这种矩阵方法在多模光纤光栅的光谱特性模拟分析中有较好效果,所得研究结果对多模光纤光栅的设计和制作有实际意义。     

任意布拉格波长ChirPed光栅的写入

提出了一种波长写入范围达30 nm 的Chirped 光栅的构造方法,这种方法只需要一个会聚柱透镜、一个发散柱透镜和相位掩膜板,并且对光纤与相位掩膜板的距离与写入光栅的Bragg 波长的关系进行了初步的理论与实验的研究     

取样光纤光栅的光谱特性分析

本文对取样光纤光栅在不同条件下的光谱特性进行了数值模拟计算,并对结果进行详细地分析和讨论,从而为取样光纤光栅的实际应用提供了依据.     

取样光纤光栅及其应用研究

概述了取样光纤光栅在色散、色散斜率补偿中的应用,在不同取样情况下对取样光栅的光学特性进行了数值模拟和分析,并对基于取样光栅的色散和色散斜率补偿器件进行了比较和讨论.分析显示,取样光纤光栅特别是纯相位取样光纤光栅在飞速发展的WDM系统中有着非常好的应用前景.     

多通道全占空比振幅型采样光纤光栅

提出一种新颖的可用于密集波分复用系统的全占空比振幅型采样光纤光栅.泰伯条件下,通过高斯函数对采样光栅进行全占空比采样,实现了反射光谱的自成像效应.这种新型采样光纤光栅制作容易,反射光谱通道具有能量效率高、自由光谱范围任意可调等特点.通过改变光栅长度,可得到覆盖整个C波段的分布均匀、隔离度良好的反射光谱通道,为实现易加工、高能量效率的多通道光纤密集波分器件提供了方法和思路.     

光纤光栅温度补偿实验研究

分析了光纤布拉格光栅对温度和应变传感的响应机制,对光纤布拉格光栅传感中的应变和温度交叉敏感问题进行了讨论,在此基础上提出了采用参考光栅实现光纤布拉格光栅应变传感时的温度补偿的基本原理和方法,并通过实验进行了验证。理论和实验均证明,与其他温度补偿方法相比,笔者提出的参考光栅温度补偿法原理简单,补偿效果好。     

基于结构性改变PCFG的制备工艺研究

研究了基于结构性改变的光子晶体光纤光栅的热激法制备工艺,理论分析了此种工艺的成栅原理,采用热传导理论和有限元法研究了制备过程中光子晶体光纤中的温度场分布,以及包层空气孔结构和激光参数对成栅效果的影响。研究结果表明,利用光子晶体光纤包层空气孔周期性塌缩可以形成光栅;采用两点热激法时,能够实现能量在光纤径向均匀分布,轴向近似于高斯分布;包层气孔结构加速了成栅过程,相同光斑尺寸下,光纤塌缩所需激光功率随气孔层数和气孔半径的增大而减小;最后,对包层空气孔结构为1层到7层的光子晶体光纤热激过程进行仿真,得到了空气填充率与所需激光功率的关系。此种光纤光栅从根本上克服了传统光栅热稳定性和长期稳定性不佳的问题,在光纤传感等领域具有较大的潜在应用价值。     

光纤光栅传感器及其在结构健康监测中的应用

依据结构健康监测的基本概念,阐述了光纤光栅的构造和传感原理,列举了采用光纤光栅封装传感器的三种工艺,介绍光纤光栅传感网络系统原理以及光纤光栅传感器发展历程和在健康监测中的应用。     

光纤光栅的特征

运用模式耦合理论，分析了光纤光栅的一些重要的特征，并模拟分析出各种特性曲线，为制作与使用光纤光栅提供理论指导。