光纖光柵的兩端固定壓桿調(diào)諧技術(shù)研究.pdf

1、自從1978年，K.O.Hill等人在摻鍺光纖光柵中采用駐波法制成世界上第一只光纖Bragg光柵以來，光纖光柵以其豐富的選頻特性、低的插入損耗、優(yōu)良的動(dòng)態(tài)調(diào)諧性能以及與光纖的天然兼容性成為光纖通信和光纖傳感領(lǐng)域中重要的光器件。
　　 本論文圍繞可調(diào)諧光纖光柵這一主題，對基于兩端固定壓桿的光纖光柵波長調(diào)諧和帶寬調(diào)諧方案進(jìn)行了深入的理論和實(shí)驗(yàn)研究，主要內(nèi)容包括：
　　 1、簡要回顧了光纖光柵的發(fā)展史、光纖光柵基本概念以及分類

2、，同時(shí)對光纖光柵的寫入技術(shù)進(jìn)行了總結(jié).
　　 2、介紹了光纖光柵常用的理論分析方法，在折射率調(diào)制模型的基礎(chǔ)上，根據(jù)本征模的展開式以及本征模的正交關(guān)系，推導(dǎo)出光纖光柵的耦合模方程。在給定的邊界條件下，得出了均勻布拉格光柵的反射特性公式，分析了光柵長度、折射率調(diào)制深度對反射特性的影響；對于啁啾光纖光柵，利用矩陣傳輸法將整個(gè)光柵離散為多個(gè)均勻布拉格光柵的級聯(lián)從而得到啁啾光柵的反射特性，對光柵長度、啁啾系數(shù)、折射率調(diào)制深度等因素的影響進(jìn)

3、行了詳細(xì)分析。
　　 3、設(shè)計(jì)了一個(gè)基于精密步進(jìn)電機(jī)的光纖光柵調(diào)諧系統(tǒng)。該控制系統(tǒng)包括上位機(jī)控制界面、單片機(jī)控制電路、驅(qū)動(dòng)器以及步進(jìn)電機(jī)。根據(jù)系統(tǒng)的功能需要，使用C++Builder編寫上位機(jī)控制界面，通過串口對下位機(jī)發(fā)送命令，實(shí)現(xiàn)對電動(dòng)位移平臺(tái)的運(yùn)行方向、位移距離、速度和細(xì)分的控制。使用Prote199Se繪制印刷電路板，單片機(jī)控制程序使用Keil C編寫。
　　 4、提出了一種新型的基于兩端固定壓桿光纖光柵布拉格波長

4、的非線性調(diào)諧方法。推導(dǎo)出了光纖光柵波長調(diào)諧量的具體表達(dá)式，通過自行設(shè)計(jì)的可計(jì)算機(jī)編程控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動(dòng)的調(diào)諧系統(tǒng)進(jìn)行了光纖光柵波長調(diào)諧實(shí)驗(yàn)。驗(yàn)證并分析了調(diào)諧過程中出現(xiàn)的諧振峰現(xiàn)象，光纖光柵中心波長的雙向準(zhǔn)無啁啾調(diào)諧量大于35nm，遲滯誤差為0.08％，調(diào)諧過程中3dB帶寬的改變量小于0.09nm。
　　 提出了一種新穎的啁啾光纖光柵反射譜中心波長無移動(dòng)的光纖光柵啁啾度調(diào)諧方法。仿真分析了啁啾光纖光柵啁啾度調(diào)諧過程中的反射譜以及時(shí)延