基于光纖光柵的新型傳感技術(shù)和高溫器件研究.pdf

1、光纖光柵是一種重要的無源光纖器件，在光纖通信、光纖傳感及其它光纖技術(shù)領(lǐng)域中有著重要的應(yīng)用，它的出現(xiàn)是光纖技術(shù)領(lǐng)域的一個(gè)里程碑。本論文針對新型光纖光柵傳感技術(shù)和高溫光纖光柵制作技術(shù)，開展了深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究。
　　本論文首先介紹了光纖的歷史背景和光纖光柵的發(fā)展歷程;然后介紹了光纖光柵在通信和傳感中的應(yīng)用，討論了光纖光柵傳感的分類和市場前景，并對光纖光柵傳感的研究熱點(diǎn)進(jìn)行總結(jié)。
　　接著探討了光纖的光敏性;介紹了光纖光柵的理論

2、分析工具（包括衍射理論，耦合模理論和傳輸矩陣法）;介紹了光纖光柵的分類，并給出了各種不同類型光纖光柵的光譜;簡述了幾種常見的光纖光柵制作技術(shù)以及本實(shí)驗(yàn)室的載氫裝置和光纖光柵制作系統(tǒng)。
　　本論文研究和發(fā)展了一種基于光熱光纖布拉格光柵的新型流速/流量傳感技術(shù)。光熱光纖光柵是一種新型光柵器件，其特殊的光熱轉(zhuǎn)換機(jī)制和波長光調(diào)諧特性使得光熱光纖光柵具備許多獨(dú)特的應(yīng)用。在分析光熱光纖溫度分布和熱線測速技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了基于光熱光纖布拉格光

3、柵的全光纖型氣體流速傳感器和微流控芯片流量傳感器，結(jié)合光纖光柵解調(diào)技術(shù)，詳細(xì)研究了不同條件下傳感器的波長響應(yīng)、靈敏度、響應(yīng)時(shí)間，實(shí)現(xiàn)了高分辨率、高靈敏的流速/流量傳感。
　　本論文還提出了基于光熱光纖長周期光柵的帶主動溫度補(bǔ)償?shù)恼凵渎蕚鞲衅鳌Ｍㄟ^對光熱光纖長周期光柵的溫度、折射率以及波長光調(diào)諧等特性進(jìn)行實(shí)驗(yàn)研究，從理論上證明該傳感器的主動溫度補(bǔ)償?shù)目尚行?，并在?shí)驗(yàn)上實(shí)現(xiàn)了溫度不敏感的折射率傳感。
　　論文最后系統(tǒng)地研究了高溫

4、再生光纖布拉格光柵，并在此基礎(chǔ)上提出了一種新的高溫光柵制作方法，即在高溫下對再生光纖布拉格光柵進(jìn)行粘彈性調(diào)諧時(shí)可以使用特定的溫度分布來定制光柵的周期分布，永久地調(diào)諧出不同波長和帶寬的高溫光纖光柵。利用這一方法，在實(shí)驗(yàn)上將使用均勻周期相位掩模板制作的一個(gè)窄帶均勻光柵，永久地調(diào)諧成寬帶啁啾光柵，并且其中心波長和寬帶任意可調(diào)。同時(shí)，利用再生光柵技術(shù)和粘彈性調(diào)諧技術(shù)，將使用均勻周期相位掩模板制作的含有三個(gè)相同波長的光纖光柵陣列，永久地調(diào)諧成三個(gè)