引用本文:
姜捷,李丽,孔瑜洁,等. 应力对长周期光纤光栅特性的影响[J]. 光通信技术,2020,44(11):11-14.
姜 捷1,李 丽1*,孔瑜洁2,李国玉1
(1.邯郸学院 信息工程学院,河北 邯郸 056005; 2.华中科技大学 武汉光电国家实验室,武汉 430074)
【下载PDF全文】 【下载Word】摘要:长周期光纤光栅的刻写、使用都需要在一定的应力下进行,通过实验详细分析了应力对长周期光纤光栅刻写时、刻写后2个阶段谐振波中心波长、衰减深度等特性的影响。实验结果表明:应力对谐振波中心波长无影响,对谐振波衰减深度影响较大,并且对长周期光纤光栅不同阶段性能的影响不同。刻写时,40 g砝码提供的应力可以刻写出特性优良的长周期光纤光栅;刻写后,继续增加应力可以进一步提升长周期光纤光栅的性能。
关键词:长周期光纤光栅;逐点写入法;应力;高频二氧化碳激光器;谐振波
中图分类号:TN253 文献标志码:A 文章编号:1002-5561(2020)11-0011-04
DOI:10.13921/j.cnki.issn1002-5561.2020.11.003
0 引言
近年来,为提高长周期光纤光栅的传感灵敏度,并实现多参量同时传感,学者们围绕材料涂覆光栅、特殊结构长周期光纤光栅、长周期光纤光栅的色散拐点和模式转换等方面开展了大量研究。性能优良的长周期光纤光栅能更好地进行传感,对于逐点写入法刻写长周期光纤光栅,刻写时一定的预应力是必须的,刻写后进行传感应用时也需要在一定的应力下进行封装使用。因此,研究应力大小对长周期光纤光栅谐振波特性的影响是十分必要的,不仅能够高效率地刻写出特性良好的长周期光纤光栅,而且在传感应用中能够获得更清晰的观察窗口和更精细的变化感知。本文采用实验分析的方法,通过改变应力的大小,从逐点写入法刻写长周期光纤光栅时和刻写后2个阶段对长周期光纤光栅谐振波衰减深度、中心波长等特性进行分析。
3 结束语
本文围绕应力对长周期光纤光栅特性的影响,通过实验分析了应力对刻写长周期光纤光栅时、刻写长周期光纤光栅后2个阶段谐振波中心波长和衰减深度的影响。应力对长周期光纤光栅谐振波衰减深度的影响如下:刻写时,对应力要求严格,添加40 g质量(约0.4 N)时长周期光纤光栅一次写入效果好,且谐振波衰减深度最大;刻写后的长周期光纤光栅继续增加应力,可以改善衰减深度10 dB以上。另外,应力对刻写时、刻写后的长周期光纤光栅谐振波中心波长均无影响,利用不同应力下谐振波衰减深度可调的特性和中心波长对应力不敏感的特性,对后续开展双参量传感、增益平坦等光纤传感和通信领域的应用研究具有重要意义。