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本文主要研究三种带通长周期光纤光栅(LPFG)的高温特性,包括偏置式带通LPFG、透射式带通LPFG和反射式带通LPFG,并针对其普遍存在的缺点进行了优化。论文首先根据长周期光纤光栅的耦合理论设计制作了三种带通LPFG,随后对三种带通LPFG的高温特性进行了分析。最后论文根据带通LPFG分辨率低、解调复杂、不利于长距离测量等缺点,利用光栅自身优化与环形激光器相结合,对其线宽进行了压缩,实验结果能与FBG兼容。论文的主要内容包括:1.将两个谐振波长匹配的LPFG进行偏置熔接,制作成偏置式带通LPFG。该带通LPFG的传光效率取决于两段光纤包层的重合面积,对于均匀LPFG而言,偏置熔接会导致偶和效率很低,而实验室利用CO2激光器制作的LPFG具有非对称性,包层模能量分布不均,将能量相对集中部分进行熔接,可提高耦合效率。将其作为传感器进行了高温特性实验,结果表明,其灵敏度能够达到0.091nm/℃。2.利用一段纤芯不导光而包层导光的特种空芯光纤,将两个谐振波长匹配的LPFG连接起来,制作出了透射式带通LPFG。空芯光纤的纤芯内径为13μm的空气孔,外径与单模光纤一致,由于空气的折射率小于包层,不满足全反射条件,空芯孔中的基模光会随着传输距离的增加而逐渐消逝,被光栅耦合到包层中的光能够继续传输,遇到另一个匹配光栅后耦合回纤芯,从而实现带通功能。我们对其高温特性进行了研究,其灵敏度与单个LPFG类似,可以实现高温的监测。3.在长周期光纤光栅的尾端熔接一段空芯光纤,熔接端面用特殊的熔接方式进行处理,并将空芯光纤的尾端切平,实现反射式带通特性。其中消除纤芯基模在熔接面处的反射是关键,在优化熔接方法后,反射回来的包层模能量就不会被其他噪声淹没。我们对其进行了高温特性实验,由于受到实验仪器的限制,实验室的条件只能测到600℃。从实验结果可以看出,其灵敏度为0.095nm/℃。4.针对带通长周期光纤光栅存在的谱线太宽、解调复杂、不利于长距离测量等问题,提出了优化方法:一方面增加长周期光纤光栅的周期数,另一方面将带通长周期光纤光栅与环形激光器相结合,得到了类似FBG反射谱线的窄带宽长周期光纤光栅信号,并可利用现有的FBG解调技术解调该信号。这样不仅解决了长周期光纤光栅谱线较宽的问题,同时为信号的解调提供了解决办法,对于反射式带通长周期光纤光栅,此方法还能解决长距离测量的问题。