光纤传感是光纤应用的重要分支,自从1977年以来,伴随着光纤通信的发展而高速发展起来。光纤传感是近年来发展最快的高科技应用技术之一,在各个领域均有广泛应用。各种光纤与纳米材料制成的全光光纤器件已成为现今研究热潮,这对于未来实现全光系统具有重要意义。二氧化钛与各种光纤结合已成为近年来研究热点。本文首先将二氧化钛纳米颗粒分别沉积在侧边抛磨光纤和微米光纤上;之后研究了在不同波长的泵浦光源激励下对应器件的光控特性。本文主要研究内容包括基于405nm外泵浦光的侧边抛磨光纤宽光谱范围光可控特性、基于405nm外泵浦光的微米光纤宽光谱范围光可控特性和980nm内泵浦光的侧边抛磨光纤宽光谱范围光可控特性:用405nm紫光作为外泵浦光源,将其照射在沉积二氧化钛的侧边抛磨光纤的抛磨区时(通过自然蒸发沉积法获得),测量光纤中信号光在1520nm~1620nm范围内的透过光功率变化。实验结果表明,405nm紫光光源的光功率从0mW上升到1.17mW时,未沉积二氧化钛的侧边抛磨光纤的透过光功率最大变化约为0.05dB,而沉积有二氧化钛的侧边抛磨光纤的透过光功率随着405nm紫光光源光功率上升而上升,透过光功率最大变化约为0.17dB,并且其在不同波长处均有良好的线性关系,线性相关系数均约在96%以上,灵敏度约为0.12 dB/mW。用405nm紫光(与上文所用光源不同)作为外泵浦光源,将其照射在沉积二氧化钛的微米光纤的锥腰区时(通过自然蒸发沉积法获得),测量光纤中信号光在1520nm~1620nm范围内的透过光功率变化。实验结果表明,405nm紫光光源的光功率从0mW上升到11mW时,未沉积二氧化钛的微米光纤的透过光功率最大变化约为0.2d B,而沉积有二氧化钛的微米光纤的透过光功率随着405nm紫光光源光功率上升而上升,透过光功率最大变化约为3.3dB,并且其在不同波长处均有良好的线性关系,线性相关系数均约在95%以上,灵敏度约为0.3 dB/mW。用980nm LD光源作为内泵浦光源,将其与信号光通过一个波分复用器(WDM)耦合到沉积二氧化钛的侧边抛磨光纤中,测量侧边抛磨光纤中信号光在1520nm~1620nm范围内的透过光功率变化。实验结果表明,980nm LD光源的标示光功率从0mW上升到150mW时,未沉积二氧化钛的侧边抛磨光纤的透过光功率最大变化约为0.07dB,而沉积二氧化钛的侧边抛磨光纤的透过光功率随着980nm内泵浦光源光功率上升而上升,透过光功率最大变化约为0.65dB,并且其在不同波长处均有良好的线性关系,线性相关系数均约在99%以上,灵敏度约为0.004dB/mW。论文的创新点有:1.论文提出了将二氧化钛分别与侧边抛磨光纤和微米光纤相结合的可实现光控光的光纤器件;2.验证了沉积二氧化钛的侧边抛磨光纤器件(基于405nm外泵浦光和980nm内泵浦光)和微米光纤器件(基于405nm外泵浦光)在宽光谱(1520nm~1620nm)范围内的光可控特性,且其对泵浦光有很好的线性响应。