特种光纤光栅特性及在光纤激光技术中的应用研究

发布时间：2024-02-25 12:35

　　光纤光栅作为一种光学无源器件,可实现多种功能并具有广泛的应用。随着光纤激光、光纤传感以及光纤通信等领域的迅速发展,对于光纤光栅有着更高的要求,如特殊的结构及功能、更大的参数范围、更高的性能、更多的光纤种类以及极端环境的适应性等。作为相关应用领域的关键、核心器件,特种光纤光栅具有重要的科研价值和迫切的研究需求。围绕特种光纤光栅研究方向,本论文重点开展了45度倾斜光纤光栅、大角度倾斜光纤光栅及耐高温增益光纤光栅的研制、特性以及应用研究。主要研究内容和创新点如下:1.开展特种光纤光栅制作技术的研究,基于相位掩模法搭建了掩模板扫描光纤光栅刻写系统,研制了45度倾斜光纤光栅、大角度倾斜光纤光栅、Ia型耐高温光纤光栅、相对小周期长周期光纤光栅、少量模长周期光纤光栅等多种特种光纤光栅。另外,设计出一种新型的双光束干涉扫描刻写系统,实现了多种特殊波段光纤光栅的制作。2.理论分析了45度倾斜光纤光栅的偏振原理及特性。基于45度倾斜光纤光栅的偏振特性,研制了全光纤偏振干涉滤波器,自由光谱范围为0.164 nm,可实现梳状滤波。首次开展基于这种新型滤波器的全光纤多波长激光技术研究,获得了具有良好平坦度和均匀...

【文章页数】：125 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图1.1光纤布拉格光栅在光纤传感中的应用[6]

大学L.A.Wang等人基于光弹效应实现了长周期光纤光栅对于扭曲的直接测量[9]。英国阿斯顿大学舒学文等人刻写了具有数毫米周期的长周期光纤光栅，其不同衍射级次的包层模具有不同的温度响应，可以实现多个参数的同时测量[10]。英国阿斯顿大学陈险峰等人采用紫外光在D型光纤上制作了长周期....

图1.2色散管理

特种光纤光栅特性及在光纤激光技术中的应用研究4激光，啁啾光纤光栅提供了大量色散，输出脉宽4.4ps，单脉冲能量可以达到4.8nJ[20]。2014年，加拿大拉瓦尔大学SimonDuval等人利用一堆啁啾光纤光栅控制色散实现了98fs的超短脉冲[21]。2015年，帝国理工学院的R....

图1.3一种基于啁啾光纤光栅管理腔内色散的光纤激光器[15]

特种光纤光栅特性及在光纤激光技术中的应用研究4激光，啁啾光纤光栅提供了大量色散，输出脉宽4.4ps，单脉冲能量可以达到4.8nJ[20]。2014年，加拿大拉瓦尔大学SimonDuval等人利用一堆啁啾光纤光栅控制色散实现了98fs的超短脉冲[21]。2015年，帝国理工学院的R....

图1.4倾斜光纤光栅结构及传输特性示意

纤光栅的发展。目前，特种光纤光栅包括45度倾斜光纤光栅、大角度倾斜光纤光栅、耐高温光纤光栅、特殊波段光纤光栅、少量模/多模光纤光栅、可承受千瓦级高功率的双包层光纤光栅、可补偿三阶色散或极小色散的特殊啁啾光纤光栅等。根据本论文的主要研究内容，重点介绍45度倾斜光纤光栅、大角度倾斜光....

本文编号：3910318