多模单晶光张中光致折变光栅的形成及其特性

应用全息术在商品化的二氧化硅单模光纤中记录光致折变光栅已作了大量研究，本文以实验，证实通常的全息术亦可在多模ＬｉＮｂＯ３单晶光纤中记录此类光致折变光栅，本文指述实验装置、技术及测试结果，并对之作出理论分析，实验中发现，用此种技术可获得半宽度２．２纳米，反射系数达５０％的窄带反射滤光片。     

长周期光纤光栅横向压力传感特性的研究

介绍了在普通单模光纤中利用振幅掩模板法制作长周期光纤光栅，并对这种长周期光纤光栅的双折射效应进行了研究，对利用这种长周期光纤光栅的双折射效应制作传感器的可能性进行了探讨。结果表明：普通单模光纤中长周期光纤光栅的双折射效应对光纤横向压力具有很高的灵敏度和良好的线性响应，其灵敏度比以前报道的光纤布喇格光栅高出2个数量级，因此可利用这种光纤光栅制作低成本、高效率的光纤光栅压力传感器。     

新型多模光纤光栅特性的研究

提出了一种单轴各向异性材料为包层,主轴折射率沿光栅轴线(Z轴)方向的新型多模光纤光栅模型,引入主轴折射率比参数Kcl,运用耦合模理论等方法,对此类光纤光栅的反射特性进行研究,并着重讨论了数值孔径NA与主轴折射率比参数Kcl对多模光纤光栅中低阶模式特性参数的影响。研究结果为传感、测量等领域获得新的应用提供了理论依据,可以用多模光纤光栅代替单模光纤光栅制作光纤传感器以降低成本,也可作为对光纤光栅进一步深入研究的参考。     

光纤光栅传感器技术及其应用

分析了光纤光栅传感器的理论及技术发展,介绍了光纤光栅器及其传感网络系统应用的最新进展。     

关于用光折变晶体提高光纤陀螺灵敏度的设想

光纤陀螺是一种新型的惯性器件.光纤陀螺的理论灵敏度是最高的.但目前光纤陀螺的实际灵敏度还远没有达到理论灵敏度的水平,其主要原因是:光纤中存在瑞利散射、双折射现象以及其它的非线性效应,如Kerr效应等引起光束非互易的相移.本文提出利用一种新型的非线性光学材料---光折变晶体的光折变效应来补偿上述非互易相差的设想:利用光折变晶体的热透镜效应来减弱或消除瑞利散射的影响;利用光折变晶体的二向相差效应来消除或修正双折射现象和克尔效应的影响,从而达到提高光纤陀螺的灵敏度的目的.     

裸光纤光栅及其封装后的低温特性

设计了一种基于不锈钢管的小尺寸光纤光栅（FBG）温度传感器：推导了裸FBG以及不锈钢管封装的FBG温度传感器的温度敏感因素并进行了实验验证；实验研究了-70～0℃之间的裸FBG和其封装后FBG温度传感器中心波长的低温变化特性。比较了相同条件下裸光纤光栅（FBG）和不锈钢管封装的FBG温度传感器的实验结果。分析了-60℃和0℃时FBG温度传感器透射光谱图同时对波长与温度的关系曲线进行了线性拟合并得到它们在线性变化区间的温度灵敏系数KT分别为10．1pm／℃和21．3pm／℃.     

光纤布拉格光栅的横向效应研究

光纤布拉格光栅FBG测量应变是基于光纤轴线方向的应变响应，但在复杂应力状态下，当应变主方向与光纤轴向有一定角度时，光纤的应变响应就存在误差。采用电阻应变片横向效应系数的测量装置，得到单向应变场，验证了光栅横向应变效应的存在。光纤光栅的横向效应系数比应变片的横向效应系数要小，在某些情况下可以忽略，但是在复杂应力状态下，必须考虑其横向效应的影响。     

光纤光栅的滤波特性分析

本文以耦合模理论为基础，研究了光纤光栅的滤波特性，导出了反射率、透射率的理论表达式，讨论了光栅参数对其滤波特性的影响。     

相移光纤光栅横向受力传感特性研究

对相移光纤光栅(PS-FBG)的横向受力特性进行了理论和实验研究.采用传输矩阵法分析了PS-FBG的传输特性,并建立了光栅横向受力数学模型.理论分析表明,光栅透射谱阻带中的透射窗口在横向受力时会产生光谱分裂,且分裂距离与所受横向压力的大小成正比关系.实验在0~1 N的横向压力条件下,获得了1.4×10-3N/mm的灵敏度,实验结果与理论模拟相符.     

差动式光纤光栅位移计及其温度特性的研究

基于拉伸弹簧和悬臂梁组成一复合结构实现了光纤光栅(FBG)位移传感器的差动式测量,研究表明:传感器位移分辨率为0.05%,重复性为0.183%,回程误差为0.134%,线性误差为0.14%,基本误差为±0.326%;以20℃为基准,在(-30— 100℃),温度引起的零点漂移不超过满量程的2.86%;随着试验温度范围减小至传感器日常使用范围(-20— 60℃),零点温度漂移也减小至满量程的0.7%,传感器温度特性完全满足需求。最后,给出了传感器温度特性不一致的主要原因以及进一步改善传感器位移传感特性和热稳定性的方法,并指出改变悬臂梁和拉伸弹簧的几何尺寸就可实现不同量程、不同位移分辨力的测量。     

Temperature and humidity sensor using the multimode fiber cascaded Bragg grating

In order to design an optical fiber sensor with a simple structure which can simultaneously measure temperature and relative humidity, we use the multimode fiber cascade Bragg grating to form the basic structure of the sensor. First, a 6mm multimode fiber is connected to a Bragg grating. Then the diameter of the multimode fiber is etched to 40μm by hydrofluoric acid. Finally, a layer of carboxymethyl cellulose hydrogel is coated on the multimode fiber. The temperature and humidity response of the fabricated optical fiber sensor is tested. Experimental results show that the designed sensor has a humidity sensitivity of 69.6pm/% RH and a temperature sensitivity of 15pm/℃. The designed sensor is very sensitive to temperature and humidity, and has a good application prospect.     

双光子光折变介质中非相干耦合屏蔽光伏孤子族

为了获得有外加电场的双光子光伏光折变介质中存在着稳态非相干耦合屏蔽光伏空间孤子族的结果,对外加电场的双光子光伏光折变介质中多束偏振方向和波长都相同的互不相干光束的耦合进行了理论研究。结果表明:双光子非相干耦合屏蔽光伏孤子族可以看成是屏蔽孤子族和光伏孤子族的统一形式。当光伏场可忽略时,屏蔽光伏孤子族就转化为屏蔽孤子族;而当外加电场不存在时,屏蔽光伏孤子族相当于开路和闭路条件下的光伏孤子族;当孤子族中只含有2个光束分量时,孤子族就变为屏蔽光伏孤子对。     

固化于CFRP的光纤布拉格光栅应变传感特性研究

将碳纤维复合材料(CFRP)与光纤传感器相结合构成智能先进复合材料,对固化于CFRP的光纤布拉格光栅应变传感特性进行了实验研究.实验结果表明:光纤布拉格光栅B ragg波长对应变表现出很好的线性和重复性;布拉格光栅与基体材料粘结情况的好坏,对应变灵敏性与可靠性有直接影响;用电阻应变仪对布拉格光栅光纤传感器应变传感特性进行实验对比标定,得出了表征FBG性能的应变传感灵敏系数.结果表明测试数据稳定可靠,FBG光纤传感器具有优异的应变传感特性,为智能先进复合材料的研发与应用提供了重要依据.     

光纤Bragg光栅光谱特性研究

根据耦合模理论得出光纤Bragg光栅的反射率表达式、Bragg光栅的反射特性、设计反射中心波长λD=2neffA.通过对Bragg光栅反射率表达式进行数值模拟,绘制在不同参数下反射率特性曲线和带宽特性曲线,并分析了反射率Rg,带宽△λ与光栅栅距A,栅长L和折射率微扰值(δneff)之间的关系,得到了它们之间的最佳配合,对制作优良特性的光栅具有指导意义.     

用Michelson干涉仪测量光折变聚合物折射率调制度

利用Michelson干涉仪的工作原理及光折变聚合物的光敏特性,提出了用Michelson干涉仪直接测量光折变聚合物折射率调制度的方法。利用制作的光折变聚合物样品,测得的数据与文献报道一致,分析了测量误差的影响因素,实验误差为3.78%,进而验证了该方法的可行性,并可以发展为光聚合物折射率调制度测量的通用平台。     

科学研究方法在光行光栅传感器研究中的应用

本文通过对光纤光栅传感有关内容的介绍,论述了科学研究方法在科学研究中的重要作用及应用。对早出成果,快出成果、多出成果具有重要的指导意义。     

A novel optical filter of fiber Bragg grating

A theory of a novel optical filter of drawing the fiber Bragg grating by the heated elastic sheet is advanced. Based on the heat conduction equation, a set of func- tions of temperature and thermal expansion on the heated elastic sheet are calculated. And the most displacement of the heated elastic sheet is also described. Finally the ex- pression of the reflected Bragg wavelength deviation in terms of the thermal power density of heat-source is deduced. The physics feasibility of these conclusions mentioned above is proved. It is a potential value for the novel optical filter to research.     

光纤光栅及其在传感器中的应用

采用耦合波理论分析了光纤光栅对光的反射机理及其传感原理,提出了光纤光栅在温度测量和位移测量中的应用方案,给出了实验结果,展望了光纤光栅在光纤传感和光纤通信方面的应用前景.     

基于方向耦合器的光纤光栅法布里—珀罗腔

分析了基于方向耦合器的光纤光栅法布里—珀罗腔的特性 ;讨论了腔长 ,方向耦合器的耦合系数及光纤光栅反射谱宽等因素对输出谱线的数目和谱宽的影响 ;给出了单模输出的腔长