旋转折变型长周期光纤光栅论文-史磊磊,朱涛,陈方元,邓明,饶云江

旋转折变型长周期光纤光栅论文-史磊磊,朱涛,陈方元,邓明,饶云江

导读:本文包含了旋转折变型长周期光纤光栅论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:光纤传感器,光纤激光器,干涉仪,长周期光纤光栅(LPFG)

旋转折变型长周期光纤光栅论文文献综述

史磊磊,朱涛,陈方元,邓明,饶云江[1](2012)在《基于旋转折变型长周期光纤光栅对的高分辨率扭曲传感器》一文中研究指出报道了一种基于光纤环形激光器和旋转折变型长周期光纤光栅(R-LPFG)对的高分辨率扭曲传感器。激光器的环形腔中包含由一对相同R-LPFG)形成的Mach-Zehnder干涉仪(MZI)。R-LPFG是利用CO2激光器在扭曲单模光纤(SMF)上写入的,通过激光器输出波长的漂移量及漂移方向可以实现对施加在MZI上的扭曲量和扭曲方向的同时测量。由于激光器的输出具有线宽窄和对比度高的优点,因此本文的扭曲传感器比普通的无源扭曲传感器测量更加精确。该扭曲传感器在±100rad/m范围内的灵敏度为0.084nm/(rad/m);当光谱仪(OSA)的分辨率为10pm时,传感器的扭曲分辨率可达0.12rad/m。(本文来源于《光电子.激光》期刊2012年03期)

史磊磊,朱涛,陈方元,邓明,饶云江[2](2011)在《基于旋转折变型长周期光纤光栅对的高分辨率扭曲传感器》一文中研究指出长周期光纤光栅(Long-period fiber grating,LPFG)可以把纤芯基模的部分能量耦合至包层模,因此LPFG比光纤布拉格光栅(Fiber Bragg grating,FBG)具有更加灵敏的外界响应特性。扭曲特性是LPFG最重要的特性之一,但是不同方法写入的LPFG具有不同的扭曲响应。现已报道的写入LPFG的方法中只有利用电弧、高频CO2激光脉冲、刻槽法写入的LPFG可以同时测量扭曲率(本文来源于《中国光学学会2011年学术大会摘要集》期刊2011-09-05)

樊彦恩[3](2011)在《级联旋转折变型长周期光纤光栅特性研究》一文中研究指出近年来,在长周期光纤光栅(LPFG)的研究过程中,研究人员正逐步意识到普通均匀长周期光纤光栅单一的透射谱形状使其在光纤通信和光纤传感的应用上已发展到一个瓶颈阶段,要突破这个瓶颈,使长周期光纤光栅具有更为广泛的发展空间和应用前景,就必须尝试写出能适应各种通信和传感要求的具有不同谱线形状和光学特性的特种LPFG。目前,人们已经提出了一些非均匀光纤光栅结构,如相移光纤光栅、啁啾光纤光栅、高斯光纤光栅、变迹光纤光栅、超结构光纤光栅、倾斜光纤光栅、拍频光纤光栅等。论文在课题组先前提出的旋转折变型长周期光纤光栅(RLPFG)的基础上,结合非均匀长周期光纤光栅-相移光栅和级联光栅的相关理论,制作出了相移拍频长周期光纤光栅(PS-RLPFG)和基于旋转折变型长周期光纤光栅的马赫曾德干涉仪(RLPFG-MZI),并对其外界环境响应特性做了实验研究和理论分析。论文的主要工作和结论如下:1.首先简要介绍并分析了均匀长周期光纤光栅的经典理论-耦合模理论和传输矩阵理论。然后对结构本质一致的叁种光栅-长周期莫尔光纤光栅、超结构光栅、拍频光栅从理论方面进行了分析比较。最后对均匀长周期光纤光栅、相移长周期光纤光栅、级联长周期光纤光栅进行了传输谱和参数优化分析,为后续光纤器件制作的章节提供了理论上的参考依据。2.采用计算机控制的高频CO_2激光脉冲写入装置,在扭曲单模光纤上写入了相移长周期光纤光栅(相移拍频长周期光栅,R-PS-LPFG):(1)讨论了引入不同相移以及不同扭曲周期对传输谱特性的影响;(2)根据实验需要,选择相移为π,扭曲周期ΛT=24mm的相移拍频长周期光栅(π-R-PS-LPFG)作为研究对象。当扭曲应力释放后,拍频效应和相移发生作用,产生四个相邻的损耗峰; (3)通过实验研究和理论分析相结合,对扭曲周期ΛT=24mm的π-R-PS-LPFG的温度、轴向应变、偏振相关损耗特性进行了研究。3.在旋转折变长周期光纤光栅(RLPFG)的基础上,将两个RLPFG进行级联制作出马赫曾德干涉仪(RLPFG-MZI)。(1)理论分析了这种干涉仪的光学特性和折射率传感原理;(2)对影响RLPFG-MZI干涉谱的制作参数进行了分析和实验研究;(3)随后的RLPFG-MZI折射率实验结果表明,这种结构简单的干涉传感器在1.33-1.36折射率区间表现出很好的线性响应,并且对于光栅旋转角度为CG=130°的RLPFG-MZI,其折射率灵敏度可达到14.7pm/mm(0.01RI,和溶液的作用长度为40mm),是普通LPFGs形成的MZI的3.5倍(4.2pm/mm);(4)对RLPFG-MZI的温度特性进行了实验研究和理论分析。综上所述,本文通过设计制作出级联旋转折变型长周期光纤光栅,实现了一类复杂谱线的光纤光栅结构,并对这种光栅进行了理论分析和外界环境响应特性的研究。另一方面,由于级联旋转折变型长周期光纤光栅具有独特的光学特性,因此这种光栅结构可广泛应用于光纤通信和光纤传感系统中,如粗波分复用器CWDM,可调谐环形激光器,波长可控光栅型耦合器等。因而,本课题具有重要的学术意义和潜在的社会和经济效益。(本文来源于《重庆大学》期刊2011-05-01)

史翠华[4](2010)在《CO_2激光写入旋转折变型长周期光纤光栅研究》一文中研究指出近年来,在导师饶云江教授发明的采用高频CO_2激光脉冲在光纤单侧加热写入长周期光纤光栅方法基础上,本实验室对该方法制作的普通长周期光纤光栅和各种特殊结构的长周期光纤光栅做了多方面的研究,并取得了很好的成绩。本文在此基础上,进一步研究了高频CO_2激光脉冲对光纤的作用机理,对旋转折变型长周期光纤光栅(R-LPFG)做了比较系统和深入的研究。主要工作和成果如下:1、进一步研究了高频CO_2激光脉冲写入长周期光纤光栅的折变机理及其在光栅制作过程中所起的作用。结果表明,对于单侧写入方法,写入激光能量大小不同,形成光栅的主要原因不同。该研究为高频CO_2激光脉冲写入不同类型不同需求的全光纤器件奠定了理论基础和提供了完善工艺的方法。2、对旋转折变型长周期光纤光栅(R-LPFG)进行了比较系统和深入的研究。分别对在普通单模光纤(康宁SMF28e)、掺硼、掺铒光纤上制作的R-LPFG的传输谱及其部分基础特性进行了研究和分析,并提出了它们的初步应用。研究发现:(1)光纤由于掺杂,会使制作时的需要的能量不同。同时,不同掺杂的光纤制作的R-LPFG具有不同的环境相应特性。因此,可以根据不同的需要,选择不同类型的光纤制作需要的光纤器件。(2)在不同光纤上制作的R-LPFG具有各种不同的特性,将在温度不敏感扭曲传感器、高灵敏度折射率计、EDFA增益平坦器和可调滤波器等方面有广阔的应用前景。3、基于高频CO_2激光写入的R-LPFG和LPFG形成的复合LPFG,提出一种新的带宽可调的全光纤带阻滤波器。当给R-LPFG施加不同的扭曲时,其两分裂谐振峰分开和合拢,同时LPFG的谐振峰抵消了R-LPFG两分裂谐振峰之间的凸起。因此,R-LPFG和LPFG组合后,对其施加不同方向和大小的扭曲时,可实现带宽可调的带阻滤波器。实验制作了该滤波器,实验表明,该滤波器在实验的可调范围内具有很高的平坦度。该滤波器具有低插入损耗和低的偏振相关损耗,在用做宽带光源的动态增益均衡器方面将具有很大的应用潜力。(本文来源于《重庆大学》期刊2010-05-01)

朱涛,宋韵,饶云江,朱永[5](2009)在《CO_2激光写入旋转折变型长周期光纤光栅的制作及理论分析》一文中研究指出提出了一种光纤横截面折射率变化呈旋转非对称变化的长周期光纤光栅(R-LPFG)结构,并利用多层圆波导理论和横截面折射率离散分析方法,结合模式耦合方程组和数值求解方法理论分析了这种光栅的模式耦合特征.理论分析表明R-LPFG纤芯基模主要与一阶非对称包层模发生耦合,当光栅旋转度逐渐变大时,R-LPFG基模会与一阶非对称包层模的奇模和偶模同时发生耦合,这就会使原来单一的谐振峰逐渐分裂成双峰,这是常规光栅类型所不具有的透射谱特征.由于R-LPFG的双峰来自同一对耦合模式,它们对温度的响应很相似,因此可利用双峰间距来进行无需温度补偿的扭曲、应变等物理量的测量.最后利用高频CO2激光脉冲写入法制作了这种光栅,并实验研究了这类光栅的传输谱演变特征,实验结果和理论分析一致.可以预见,这类光栅在光纤传感或通信中将具有较大的潜在应用价值.(本文来源于《物理学报》期刊2009年07期)

王久玲,饶云江,朱涛,余先伦[6](2009)在《基于旋转折变型长周期光纤光栅的压力传感器》一文中研究指出利用CO2激光脉冲以单侧入射方式在普通单模光纤上写出了一种折射率沿光栅轴向呈旋转分布的长周期光纤光栅.横向负载实验表明,对于折变旋转度为270°的旋转折变型长周期光纤光栅,谐振峰幅值的横向负载灵敏度为0.44dB/(g.mm-1),是普通长周期光纤光栅的7倍;而且由于旋转变化的折射率结构降低了光栅的原始双折射,使得这种光栅在各圆周方向上谐振波长对横向负载都不敏感.利用这一特性可用于制作体积小、操作简单、成本低廉的高灵敏度光强型压力传感器.(本文来源于《重庆叁峡学院学报》期刊2009年03期)

宋韵,朱涛,饶云江,史翠华,朱永[7](2009)在《旋转折变型长周期光纤光栅实现应变和温度的同时测量》一文中研究指出提出一种基于旋转折变型长周期光纤光栅(R-LPFG)实现应变和温度同时测量的新方法。旋转折变型长周期光纤光栅是利用高频CO2激光在扭曲的普通单模通信光纤上制作的。这种特殊折变结构实现了纤芯基模与非对称包层模L1k奇模和偶模的同时耦合,从而导致R-LPFG的谐振峰发生分裂。通过对这种光栅的应变和温度特性进行实验研究发现,当对它施加轴向应力时,其传输谱的两个谐振峰会向不同方向漂移;而当外界温度改变时,两个峰则会向同一方向漂移且波长漂移灵敏度几乎相同,大约为0.07 nm/℃。(本文来源于《中国激光》期刊2009年05期)

王久玲,饶云江,朱涛[8](2006)在《基于旋转折变型长周期光纤光栅的压力传感器》一文中研究指出首次利用高频CO2激光脉冲以单侧入射方式在扭曲后的普通单模光纤上写出了一种折射率沿光栅轴向呈旋转分布的长周期光纤光栅,即旋转折变型长周期光纤光栅(Rotary Long—period Fiber Grating, R—LPG)。R—LPG写入装置如图1所示,转动左边转盘使光纤沿轴线扭曲并用CO2激光写入LFG后释放光栅处于自由状态,新形成的光栅即为R-LPG,光栅结构如图2所示。(本文来源于《中国光学学会2006年学术大会论文摘要集》期刊2006-09-01)

旋转折变型长周期光纤光栅论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

长周期光纤光栅(Long-period fiber grating,LPFG)可以把纤芯基模的部分能量耦合至包层模,因此LPFG比光纤布拉格光栅(Fiber Bragg grating,FBG)具有更加灵敏的外界响应特性。扭曲特性是LPFG最重要的特性之一,但是不同方法写入的LPFG具有不同的扭曲响应。现已报道的写入LPFG的方法中只有利用电弧、高频CO2激光脉冲、刻槽法写入的LPFG可以同时测量扭曲率

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

旋转折变型长周期光纤光栅论文参考文献

[1].史磊磊,朱涛,陈方元,邓明,饶云江.基于旋转折变型长周期光纤光栅对的高分辨率扭曲传感器[J].光电子.激光.2012

[2].史磊磊,朱涛,陈方元,邓明,饶云江.基于旋转折变型长周期光纤光栅对的高分辨率扭曲传感器[C].中国光学学会2011年学术大会摘要集.2011

[3].樊彦恩.级联旋转折变型长周期光纤光栅特性研究[D].重庆大学.2011

[4].史翠华.CO_2激光写入旋转折变型长周期光纤光栅研究[D].重庆大学.2010

[5].朱涛,宋韵,饶云江,朱永.CO_2激光写入旋转折变型长周期光纤光栅的制作及理论分析[J].物理学报.2009

[6].王久玲,饶云江,朱涛,余先伦.基于旋转折变型长周期光纤光栅的压力传感器[J].重庆叁峡学院学报.2009

[7].宋韵,朱涛,饶云江,史翠华,朱永.旋转折变型长周期光纤光栅实现应变和温度的同时测量[J].中国激光.2009

[8].王久玲,饶云江,朱涛.基于旋转折变型长周期光纤光栅的压力传感器[C].中国光学学会2006年学术大会论文摘要集.2006

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