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1,光纤光栅的应用范围

光纤光栅在光纤通信系统中的应用 光纤光栅作为一种新型光器件,主要用于光纤通信、光纤传感和光信息处理。在光纤通信中实现许多特殊功能,应用广泛。光纤光栅自问世以来,已广泛应用于光纤传感领域。由于光纤光栅传感器具有抗电磁干扰、抗腐蚀、电绝缘、高灵敏度和低成本以及和普通光纤的良好的兼容性等优点,所以越来越受关注。由于光纤光栅的谐振波长对应力应变和温度的变化敏感,所以主要用于温度和应力应变的测量。这种传感器是通过外界参量(温度或应力应变)对Bragg光纤光栅的中心波长调制来获得传感信息的。因此,传感器灵敏度高,抗干扰能力强,对光源能量和稳定性要求低,适合作精密、精确测量。 光纤光栅传感器现已占以光纤为主的材料的44.2 %。光纤光栅传感器已被用于各个方面,例如高速公路、桥梁、大坝、矿山、机场、船舶、地球技术、铁路、油或气库的监测。

光纤光栅的应用范围

2,光纤光栅是什么啊 是真的实物吗

您好: 光纤光栅是利用光纤材料的光敏性,通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯,在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化,从而形成永久性空间的相位光栅,其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。当一束宽光谱光经过光纤光栅时,满足光纤光栅布拉格条件的波长将产生反射,其余的波长透过光纤光栅继续传。希望我的回答能对您有所帮助,谢谢采纳。全球电线电缆门户网站-电缆网
你好!光纤的完整名称叫做光导纤维,用纯石英以特别的工艺拉成细丝,其直径比头发丝还要细。光束在玻璃纤维内传输,信号不受电磁的干扰,传输稳定。具有性能可靠,质量高,速度快,线路损耗低、传输距离远等特点,适高速网络和骨干网。如果对你有帮助,望采纳。
光纤光栅是在光纤的基础上(光纤宽带用的),通过紫外曝光的方法加工而成的,对特定波长有反射作用的无源器件。外观看来是长1cm左右,直径250um的一段透明玻璃丝。

光纤光栅是什么啊 是真的实物吗

3,光纤光栅的作用与原理

光栅是指用特殊加工手段(如激光雕刻)对光纤进行加工后使其只能反射一段特定波长(如1392nm)的光纤,其它波长的光任然可以通过。作用主要应用在光栅传感器上,原理是:当光纤光栅周围的环境(如温度、应力)等发生变化时,通过此光栅反射的特定波长随之发生改变,仪器检测到这种改变后依据实验数据模型解调出有用的信息。延伸阅读:参见布拉格光栅、瑞丽散射、拉曼光纤等光纤的相关知识。
当布拉格光栅被写入到光纤中后,应变或温度的改变可以使光栅折射率改变,影响某一带宽内的反射波长发生变化,通过解调仪处理器的检测与转换,把光谱信息变为可视的应变或温度信息。这个作用就被制作成为光纤光栅传感器。其主要原理就是光在光纤内的传播特性,光纤光栅就是良好的提炼了某一些特性。
光纤光栅传感器的核心就是不同封装形式的布拉格光纤光栅。FBG(布拉格光纤光栅)会随着外部变化(比如应变或温度)而变化,经过此光纤光栅的反射中心波长就会随之改变,通过光纤光栅解调仪的调制,可以把这种光谱的变化转化为实际的应变或温度测量值。详细资料可以参考Smart Fibres公司的传感器和解调仪产品
光纤光栅是利用光纤的光敏性在紫外光照射下产生光致折射率变化,在纤芯上形成周期性的折射率分布,从而可以对入射光中相位匹配的频率产生相干反射,形成中心反射峰。根据耦合模理论,宽带光在光纤bragg光栅中传输时,会产生模式耦合,由光纤光栅的布拉格方程可知其中心波长λb可表示为[13-14]: (1)式中,λb为fbg的中心波长,也就是反射波的波长;λ为光栅周期;neff为纤芯的有效折射率。希望有帮助啊

光纤光栅的作用与原理

4,光纤光栅的制作方法

采用适当的光源和光纤增敏技术,可以在几乎所有种类的光纤上不同程度的写入光栅。所谓光纤中的光折变是指激光通过光敏光纤时,光纤的折射率将随光强的空间分布发生相应的变化,如这种折射率变化呈现周期性分布,并被保存下来,就成为光纤光栅。 光纤中的折射率改变量与许多参数有关,如照射波长、光纤类型、掺杂水平等。如果不进行其它处理,直接用紫外光照射光纤,折射率增加仅为(10的负4次方)数量级便已经饱和,为了满足高速通信的需要,提高光纤光敏性日益重要,光纤增敏方法主要有以下几种:1)掺入光敏性杂质,如:锗、锡、硼等。2)多种掺杂(主要是B/Ge共接)。3)高压低温氢气扩散处理。4)剧火。 光纤光栅制作方法中的驻波法及光纤表面损伤刻蚀法,成栅条件苛刻,成品率低,使用受到限制。主要的成栅有下列几种。1)短周期光纤光栅的制作a)内部写入法 内部写入法又称驻波法。将波长488nm的基模氛离子激光从一个端面耦合到锗掺杂光纤中,经过光纤另一端面反射镜的反射,使光纤中的入射和反射激光相干涉形成驻波。由于纤芯材料具有光敏性,其折射率发生相应的周期变化,于是形成了与干涉周期一样的立体折射率光栅,它起到了Bragg反射器的作用。已测得其反射率可达90%以上,反射带宽小于200MHZ。此方法是早期使用的,由于实验要求在特制锗掺杂光纤中进行,要求锗含量很高,芯径很小,并且上述方法只能够制作布拉格波长与写入波长相同的光纤光栅,因此,这种光栅几乎无法获得任何有价值的应用,很少被采用。用准分子激光干涉的方法,Meltz等人首次制作了横向侧面曝光的光纤光栅。用两束相干紫外光束在接错光纤的侧面相干,形成干涉图,利用光纤材料的光敏性形成光纤光栅。栅距周期由 ∧=λuv/(2sinθ)给出。可见,通过改变人射光波长或两相干光束之间的夹角,可以改变光栅常数,获得适宜的光纤光栅。但是要得到高反射率的光栅,则对所用光源及周围环境有较高的要求。这种光栅制造方法采用多脉冲曝光技术,光栅性质可以精确控制,但是容易受机械震动或温度漂移的影响,并且不易制作具有复杂截面的光纤光栅,这种方法使用不多。b)光纤光栅的单脉冲写入 由于准分子激光具有很高的单脉冲能量,聚焦后每次脉冲可达J·cm-2,又发展了用单个激光脉冲在光纤上形成高反射率光栅。英国南安普敦大学的 Archambanlt等人对此方法进行了研究,他们认为这一过程与二阶和双光子吸收有关。由于光栅成栅时间短,因此环境因素对成栅的影响降到了最低限度。此外,此法可以在光纤技制过程中实现,接着进行涂覆,从而避免了光纤受到额外的损伤,保证了光栅的良好强度和完整性。这种成栅方法对光源的要求不高,特别适用于光纤光栅的低成本、大批量生产。c)相位掩膜法 将用电子束曝光刻好的图形掩膜置于探光纤上,相位掩膜具有压制零级,增强一级衍射的功能。紫外光经过掩膜相位调制后衍射到光纤上形成干涉条纹,写入周期为掩膜周期一半的Bragg光栅。这种成栅方法不依赖于入射光波长,只与相位光栅的周期有关,因此,对光源的相干性要求不高,简化了光纤光栅的制造系统。这种方法的缺点是制作掩膜复杂,为使KrF准分子激光光束相位以知间。隔进行调制,掩膜版一维表面间隙结构的振幅周期被选为 4π(nilica-1)/(A·λKrF)=π,这里A是表面间隙结构的振幅。这样得到的相位掩膜版可使准分子激光光束通过掩膜后,零级光束小子衍射光的5%,人射光束转向+1和-1级衍射,每级衍射光光强的典型值比总衍射光的35%还多。用低相干光源和相位掩膜版来制作光纤光栅的这种方法非常重要,并且相位掩膜与扫描曝光技术相结合还可以实现光栅耦合截面的控制,来制作特殊结构的光栅。该方法大大简化了光纤光栅的制作过程,是写入光栅极有前途的一种方法。2)长周期光纤光栅的制作a)掩膜法 掩膜法是目前制做长周期光纤光栅最常用的一种方法。实验中采用的光纤为光敏光纤,PC为偏振控制器,AM为振幅掩膜,激光器照射数min后,可制成周期 60μm~1mm范围内变化的光栅,这种方法对紫外光的相干性没有要求。b)逐点写人法 此方法是利用精密机构控制光纤运动位移,每隔一个周期曝光一次,通过控制光纤移动速度可写入任意周期的光栅。这种方法在原理上具有最大的灵活性,对光栅的耦合截面可以任意进行设计制作。原则上,利用此方法可以制作出任意长度的光栅,也可以制作出极短的高反射率光纤光栅,但是写人光束必须聚焦到很密集的一点,因此这一技术主要适用于长周期光栅的写入。它的缺点是需要复杂的聚焦光学系统和精确的位移移动技术。由于各种精密移动平台的研制,这种长周期光纤光栅写入方法正在越来越多的被采用。

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