导　　师： 王义平

授予学位： 硕士

作　　者： (）;

机构地区： 深圳大学

摘　　要： 因为光纤所特有的抗电磁干扰、灵敏度高、体积小、易于集成、抗腐蚀等优点,光纤传感器广泛应用于实际生活中。在桥梁、房屋等大型建筑中,扭曲量是工程应用中常需要测量的参数量,同时为了安全监测,也在传感领域有着广泛的应用。本文主要研究基于CO激光微加工方法制备的光学扭曲器件的传感特性特性进行了系统和深入的研究,并取得一定的创新性成果。主要研究内容如下:1、本文系统分析了CO激光写制长周期光纤光栅所引起的折射率调制机理,并在理论上分析了长周期光纤光栅的耦合模式理论,光纤纤芯基模、包层模有效折射率与波长关系。实验上通过自主搭建并改进的一套高频CO激光光路及软件控制程序,在普通单模光纤上写制不同光栅周期的长周期光纤光栅,并在实验上分析了长周期光纤光栅的耦合模式及相位匹配曲线的关系。同时,对于不同模式、不同光栅周期的光栅样品分别进行扭曲测试,得到长周期光纤光栅的扭曲特性并为后续实验数据对比提供基础。2、通过在原CO激光制备长周期光纤光栅的光路中集成光纤电动旋转器,并配套旋转控制程序,成功组建出CO激光旋转加工系统以制备预扭曲长周期光纤光栅(PT-LPFG)。较常规长周期光纤光栅而言,每个光栅加工区域因CO激光曝光的同时旋转器带动光纤扭转以使预扭曲应力冻结在光纤中并在每个激光加工区域形成类螺旋结构。我们利用上述系统成功写制了不同光栅周期、不同预扭曲率、不同旋性(预扭曲方向不同)的预扭曲长周期光纤光栅(PT-LPFG),并在实验上分析了其光谱特性及相位匹配曲线。此外,在实验上通过对不同光栅周期、不同旋性的预扭曲长周期光纤光栅进行扭曲测试,并对其扭曲特性进行了详细的研究,得到预扭曲长周期光纤光栅中旋性、光栅周期对扭曲特性的影响。实验上我

关 键 词： 激光 长周期光纤光栅 马赫 曾德干涉仪 预扭曲光纤 扭曲传感

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