光纖環(huán)諧振器的慢光產(chǎn)生方法及傳感特性研究.pdf

1、現(xiàn)如今，慢光作為一種新興的技術(shù)已經(jīng)從初始的科學(xué)理論探索發(fā)展為一個(gè)具有很大應(yīng)用前景的科學(xué)研究領(lǐng)域。相比于其他慢光產(chǎn)生手段，光纖環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)具有結(jié)構(gòu)簡單、易于集成、靈敏度高及可控性強(qiáng)等特點(diǎn)。本論文主要研究基于耦合諧振誘導(dǎo)透明的光纖雙環(huán)耦合諧振器的慢光理論及實(shí)驗(yàn)，并基于此分析了光纖環(huán)諧振器慢光在氣體傳感領(lǐng)域中的應(yīng)用。論文主要研究內(nèi)容包括:
　　(1)比較分析了各種產(chǎn)生慢光方法的優(yōu)缺點(diǎn)，著重介紹了耦合諧振誘導(dǎo)透明技術(shù)的發(fā)展及應(yīng)用。在此基礎(chǔ)

2、上研究了耦合諧振誘導(dǎo)透明效應(yīng)相關(guān)的基礎(chǔ)理論。
　　(2)對光纖環(huán)諧振器慢光結(jié)構(gòu)中各個(gè)參數(shù)對慢光特性的影響做了深入的研究。具體分析了環(huán)個(gè)數(shù)、耦合器分光比、環(huán)損耗、耦合器附加損耗對系統(tǒng)的影響。最終確定為雙環(huán)結(jié)構(gòu)，耦合器分光比分別為90∶10，50∶50，對損耗的分析中可知，環(huán)損耗及耦合器附加損耗只影響系統(tǒng)透射率不影響延時(shí)特性。
　　(3)搭建了實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，運(yùn)用時(shí)域測量的方法測量了光纖環(huán)諧振器產(chǎn)生慢光延遲時(shí)間，實(shí)驗(yàn)在1550.10n

3、m波長處得到了最大延遲時(shí)間34.18ns，并與理論分析進(jìn)行比對，誤差為0.96ns，實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論基本符合。
　　(4)研究了慢光提高氣體測量靈敏度的機(jī)理，建立了群速度與氣體吸收系數(shù)之間的理論模型，對氣體吸收系數(shù)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)測量，傳統(tǒng)系統(tǒng)氣體吸收系數(shù)為0.36，引入慢光技術(shù)后系統(tǒng)氣體吸收系數(shù)達(dá)到2.41，相對于傳統(tǒng)方法提高了6.73倍。并對氣體濃度進(jìn)行了初步實(shí)驗(yàn)測量。
　　本文提出了一種將光纖環(huán)諧振器產(chǎn)生慢光應(yīng)用于氣體濃度檢測