可调微结构光纤布拉格光栅物理特性探讨

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摘要：微结构光纤因其特殊的空气孔结构使其光谱特征具有很强的可调性,一可以结构设计来实现设计要求,另一也可以填充的方式增强和改进其光学性能。基于微结构光纤的光纤布拉格光栅继承了微结构光纤的光学特性,使其拥有比普通光纤布拉格光栅更优异的光学特性。因此光栅的研究具有十分的。微结构光纤布拉格光栅的研究大多在光纤结构设计和光栅不同写制形式对光栅反射谱的影响。但对填充微结构光纤布拉格光栅的研究还鲜有报道。了微结构光纤布拉格光栅的结构特征,应用有限元法和耦合模理论分别分析了微结构光纤布拉格光栅谐振峰波长随空气孔折射率变化规律,液晶填充微结构光纤布拉格光栅的温度传感特性,具有多谐振峰结构的微结构光纤布拉格光栅的结构参数和空气孔折射率变化对光谱的影响,以及基于螺旋形液晶填充的微结构光纤布拉格光栅的温度传感特征。研究结果,随包层空气孔折射率的变大,光栅反射峰出现红移,且随空气孔折射率不断接近纤芯折射率,反射峰红移速度逐渐变大;填充E7液晶后的微结构光纤布拉格光栅,其温度传感灵敏度比未填充前增强;对于具有多谐振峰结构的微结构光纤布拉格光栅,随空气孔折射率由小变大,包层模式谐振峰向长波长方向漂移,而纤芯模式谐振峰漂移;对在纤芯填充了螺旋型液晶构成的微结构光纤光栅,当温度升高时光栅的谐振波长红移,带宽减小,时延量增大,归一化频率减小表现出的温度传感特性物流论文。这些研究结果可为新型传感器和可调反射器等光学器件的设计参考硕士论文格式。关键词：微结构光纤论文布拉格光栅论文有限元法论文耦合模理论论文温度传感特性论文液晶论文
摘要4-5
ABSTRACT5-10
章 概述10-16

1.1 光纤光栅10-11

1.1 光纤光栅的发展10-11

1.2 光纤光栅特点和应用11

1.2 微结构光纤11-14

1.2.1 微结构光纤的导光机理12

1.2.2 微结构光纤的特性12-14

1.3 微结构光纤光栅14-15

1.4 主要研究内容15-16

章 微结构光纤光栅的理论分析方法16-25

2.1 引言16-17

2.2 有限元方法17-23

2.3 耦合模理论23

2.4 微结构光纤光栅的分析23-25

章 填充 MOF-FBG 温度传感特性研究25-35

3.1 引言25

3.2 微结构光纤布拉格光栅的选择25-26

3.3 计算与分析26-33

3.1 空气孔折射率变化对MOF-FBG 反射峰的影响26-28

3.2 空气填充MOF-FBG 的温度传感特性28-30

3.3 E7 液晶填充对MOF-FBG 温度传感特性的影响30-33

3.4 小结33-35

章 填充多谐振峰 MOF-FBG 传感特性35-40

4.1 引言35

4.2 结构参数对MOF-FBG 的反射谱的影响35-38

4.

2.1 参与光纤光栅耦合的模式特征35-36

4.

2.2 纤芯半径光纤光栅反射谱的影响36-37

4.

2.3 改变包层空气孔半径大小对光纤光栅反射谱的影响37-38

4.3 填充的折射率变化对光栅的反射谱的影响38-39

4.4 小结39-40

第五章 微结构光纤液晶光栅的温度传感特性40-48

5.1 引言40

5.2 微结构光纤液晶光栅的理论模型40-43

5.

2.1 螺旋状液晶的等效布拉格光栅特性40-41

5.

2.2 微结构光纤液晶光栅41-42

5.

2.3 微结构光纤液晶光栅的理论模型42

5.

2.4 微结构光纤包层的等效折射率42-43

5.3 微结构光纤液晶光栅的传输特性43-45
5.

3.1 微结构光纤液晶光栅的谐振波长43

5.

3.2 微结构光纤液晶光栅的时延特性43-44

5.

3.3 光子晶体液晶光纤光栅的反射率与带宽44

5.

3.4 光子晶体光纤液晶光栅的模式截止条件44-45

5.4 数值仿真结果及分析45-46

5.5 小结46-48

第六章 总结与展望48-50
参考文献50-54
致谢54-55
攻读学位期间发表的学术论文目录55