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光纖衍射光柵的介紹(一)

發(fā)布時間:2022-06-14 15:53:03 瀏覽量:3677 作者:Neil

摘要

利用飛秒激光在材料內(nèi)部進行結(jié)構(gòu)設(shè)計已經(jīng)廣泛的被大家了解,現(xiàn)在應(yīng)用比較廣泛的是在光纖內(nèi)部刻寫B(tài)ragg反射光柵FBG荐吵,長周期光柵LPFG骑冗,也有做弱反射光柵的。但現(xiàn)在要討論的是光纖衍射光柵先煎,在光纖端面構(gòu)建衍射光柵沐旨,利用多層衍射光柵對可以構(gòu)成光纖馬赫-曾德爾直線干涉儀。光纖衍射光柵是一種新型的光纖器件榨婆,具有魯棒性高磁携、運行穩(wěn)定性好的特點。



正文


光纖衍射光柵的介紹(一)


自1961年史尼策提出光纖波導(dǎo)可作為法布里-珀羅干涉以來良风,光纖作為傳感元件的突出潛力一直被開發(fā)到現(xiàn)在谊迄。大量的工作基本上都集中在纖維本身上闷供,而沒有注意到它的表面。光纖衍射光柵统诺,是在光纖端面構(gòu)建衍射光柵歪脏,利用多層衍射光柵對可以構(gòu)成光纖馬赫-曾德爾直線干涉儀。光纖衍射光柵是一種新型的光纖器件粮呢,具有魯棒性高婿失、運行穩(wěn)定性好的特點。


光纖傳感解決方案—光纖光柵傳感器 




光纖傳感解決方案—光纖光柵解調(diào)



昊量光電推出的光纖光柵傳感系統(tǒng)補足高采樣頻率要求的市場空缺啄寡,采樣頻率3-40Khz可選豪硅,可同時在線監(jiān)測溫度、加速度挺物、應(yīng)變懒浮、位移、壓力等多個物理量识藤。


一砚著、 光纖衍射光柵原理


衍射光柵是可以在光敏材料中記錄的簡單的周期性圖案之一,它們基本上是透過率折射率的周期性變化痴昧。當(dāng)被入射平面光波照射時稽穆,出現(xiàn)的波前表現(xiàn)出相位或振幅的周期性。這種周期性赶撰,將平面波的角分布秧骑,衍射光柵產(chǎn)生的光會表現(xiàn)出不同的傳播角度,而這些角度是完全依賴的扣囊。


反射Bragg光柵的設(shè)計乎折,如果采用紫外誘導(dǎo),光柵的性能特點和相位掩膜周期有關(guān)侵歇,那對于衍射光柵骂澄,設(shè)計原理卻有所不同。對于二維周期結(jié)構(gòu)衍射光柵惕虑,光通過光柵的透射過程主要和入射光介質(zhì)和衍射光介質(zhì)部分的折射率有關(guān)坟冲。如下面的圖所示



上面圖中,每個紅色小柱子間的間距溃蔫,就是柵周期健提,光從整個圖的底部射入,柵周期約為幾個微米伟叛∷奖裕可以在纖芯內(nèi)部以一定的間距做出多個衍射光柵,通過多層衍射光柵,在纖芯內(nèi)行進的部分光經(jīng)第①組多層衍射光柵衍射進入包層區(qū)紊遵,再經(jīng)第②組多層衍射光柵在包層-空氣界面反射回來后引入纖芯账千。如下圖所示。


Z后的MZI輸出效率在光纖物理結(jié)構(gòu)不變的情況下暗膜,與間距 有較大關(guān)系匀奏。


有研究發(fā)現(xiàn)長波長1550nm的衍射強度不如短波長622nm,上述的層疊結(jié)構(gòu)更適用于器件長波長性能的提升学搜。器件的自由光譜范圍FSR和間距的關(guān)系如下:



在廣泛使用的1550nm波段娃善,透射呈周期變化的趨勢。


將衍射光柵放置在一個移動的平臺上瑞佩,可用于位移的測量聚磺。如下圖所示:



(聲明:本文部分圖表參考自CNKI或SPIE數(shù)據(jù)庫論文,期刊卷及DOI編號都已在引用部分標(biāo)出钉凌;本公司可提供分布式光纖傳感系統(tǒng),配合各種工程實踐研究捂人,價格優(yōu)惠御雕,性能優(yōu)異,如有需要滥搭,歡迎采購K岣佟)



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