光纖光柵作為實現(xiàn)模式耦合的無源光器件,在光纖通信和光纖傳感領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。隨著光纖制備工藝的日益靈活,基于特種光纖的光耦合器件在新一代光纖傳感和光纖通信系統(tǒng)中具有重要的研究意義。本論文圍繞基于光柵的光纖纖芯模與包層模模式耦合器件進行理論分析和實驗研究。分別利用二氧化碳激光在細徑光纖（ThinnedCladding Fiber,TCF）和少模光纖（Few-mode Fiber,FMF）上制備長周期光纖光柵（Long-period Fiber Grating,LPFG）,利用紫外激光在FMF上制備傾斜光纖布拉格光柵（Tilted Fiber Bragg Grating,TFBG）。對所制備光柵的光譜特性、傳感特性和模式耦合特性進行了研究,并探索了其在光纖通信和傳感領(lǐng)域的應用。主要研究內(nèi)容如下:1、提出基于TCF-LPFG的光纖包層模傳感器。對普通和過耦合LPFG的傳感特性進行了實驗研究,理論分析和實驗發(fā)現(xiàn)包層模對外界折射率（Surrounding Refractive Index,SRI）變化高度敏感,其中LP06模諧振峰的SRI靈敏度高達7366.6 nm/RIU,比單模光纖LP... 

【文章來源】：上海大學上海市 211工程院校

【文章頁數(shù)】：204 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

聲光光柵產(chǎn)生

本論文分別基于自制的ＦＭＦ－ＬＰＦＧ模式轉(zhuǎn)換器利用激光腔外和腔內(nèi)兩種法產(chǎn)生不同階次的ＯＡＭ模式，具體內(nèi)容將在第四章進行詳細闡述。??１．３．?４光纖布拉格光棚模式轉(zhuǎn)換器??目前報道的基于ＦＢＧ的模式轉(zhuǎn)換器主要是利用紫外激光曝光法制備的。??２０Ｉ２年，Ｃ．?Ｗｕ等人通過紫外激光側(cè)面曝光在ＦＭＦ引入非對稱的折射率調(diào)制形??

???扭轉(zhuǎn)加擠壓的方式，使通過機械微彎ＬＰＦＧ轉(zhuǎn)換得到的ＬＰｕ模式的奇偶模產(chǎn)生??＾２相位差激發(fā)一階ＯＡＭ模式＿，如圖１．２?（ｃ）所示。上述報道都是基于ＬＰＦＧ??在激光腔外產(chǎn)生ＯＡＭ模式。２０１７年，Ｗ．?Ｚｈａｎｇ等人利用基于聲光調(diào)制光柵的??光纖激光器產(chǎn)生飛秒ＯＡＭ脈沖［２Ｑ９］，如圖１．３所示。目前報道的基于ＬＰＦＧ的模??式轉(zhuǎn)換器可作為激發(fā)ＯＡＭ模式的有效手段。??＾?＾Ｈｆ?＾?＊?＾（ｄｅｇｒｅｅ）??圖１．３基于聲光光柵的光纖激光器產(chǎn)生ＯＡＭ［２（）９］??本論文分別基于自制的ＦＭＦ－ＬＰＦＧ模式轉(zhuǎn)換器利用激光腔外和腔內(nèi)兩種方??法產(chǎn)生不同階次的ＯＡＭ模式，具體內(nèi)容將在第四章進行詳細闡述。??１．３．?４光纖布拉格光棚模式轉(zhuǎn)換器??目前報道的基于ＦＢＧ的模式轉(zhuǎn)換器主要是利用紫外激光曝光法制備的。??２０Ｉ２年，Ｃ．?Ｗｕ等人通過紫外激光側(cè)面曝光在ＦＭＦ引入非對稱的折射率調(diào)制形??成ＦＢＧ，成功實現(xiàn)了高效反射型的纖芯模式轉(zhuǎn)換器Ｉ２９］，如圖１．４?（ａ）所示。２０１３??年，Ｂ．?Ｓｕｎ等人利用ＦＭＦ－ＦＢＧ作為模式激發(fā)器件，通過改變光纖激光器腔內(nèi)濾??波器的波長實現(xiàn)了不同橫向模式ａＰｍ模、的混合模、ＬＰＭ模）切換??輸出的可調(diào)諧激光器，并且通過調(diào)節(jié)腔內(nèi)偏振控制器實現(xiàn)了柱矢量（Ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ??Ｖｅｃｔｏｒ


本文編號：3004166