【摘 要】
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光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating,FBG）具有抗电磁干扰、耐腐蚀、体积小、质量轻等特点,同时与光纤系统天然兼容。FBG在光纤传感器、光纤激光器、光通信系统等领域具有广阔的应用前景。入射光经过FBG区域后满足光栅谐振条件的波长的光会被反射,能够实现正向传输模式与反向传输模式耦合。目前制备FBG的方法很多,主要分为两大类:紫外曝光法和飞秒激光刻写。其中,紫外曝光法需要相位掩模版或
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光纤布拉格光栅（Fiber Bragg grating,FBG）具有抗电磁干扰、耐腐蚀、体积小、质量轻等特点,同时与光纤系统天然兼容。FBG在光纤传感器、光纤激光器、光通信系统等领域具有广阔的应用前景。入射光经过FBG区域后满足光栅谐振条件的波长的光会被反射,能够实现正向传输模式与反向传输模式耦合。目前制备FBG的方法很多,主要分为两大类:紫外曝光法和飞秒激光刻写。其中,紫外曝光法需要相位掩模版或者振幅掩模版的辅助,FBG的谐振波长由模板周期决定,这很大程度的影响了FBG制备的灵活性,同时这种方法还要求光纤有光敏性,通常需要先对光纤进行载氢处理。而飞秒激光刻写具有灵活性强、制备过程简单等特点,光纤在刻写前无需经过特殊处理,同时飞秒激光脉冲具有非常高的峰值功率和超短脉宽,与光纤纤芯材料相互作用,通过多光子吸收对材料局部微结构形成调制,对光纤纤芯的局部折射率产生永久性的改变,使得FBG具有了耐高温的特性。本论文对波长为520 nm的飞秒激光逐点法制备FBG中不同参数对光谱特性的影响做了深入、系统的研究,并提出了一种新型的光纤光栅滤波器。主要工作总结如下:1.使用波长为520 nm的飞秒激光对刻写FBG的方法、参数进行了基础的实验探索,探究了不同的刻写方法、飞秒激光能量、FBG长度、电动平台移动速度、FBG在纤芯中的相对位置、FBG阶次等对光谱的影响。2.本课题使用飞秒激光逐点法刻写FBG,并结合光纤拉锥技术,提出了一种新型的光纤光栅滤波器。它由一对反射峰波长略微偏差的FBG组成,通过飞秒激光逐点技术刻写在拉锥后的单模光纤中。这种级联光纤光栅结构提供了与传统相移光纤布拉格光栅（Phase shifted fiber Bragg grating,PS-FBG）相似的传输光谱,同时根据应变的变化可以实现反射峰波长和带宽的同时调制,并且这种结构也可用在温度、拉力的多参数传感。所提出的光纤光栅滤波器可在多参数传感和可调谐光纤激光器中得到应用。
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