微結(jié)構(gòu)光纖的傳輸特性和傳感解調(diào)技術(shù)研究.pdf

1、微結(jié)構(gòu)光纖是通過曝光,刻蝕或拉絲在傳統(tǒng)光纖上制備出周期性微結(jié)構(gòu),如光子晶體光纖,光纖上制作法布里-珀羅腔等。微結(jié)構(gòu)光纖具有豐富的微結(jié)構(gòu)和光學(xué)特性,極大地改變了光纖微結(jié)構(gòu)器件的結(jié)構(gòu)和性能。膠體晶體是亞微米級(jí)單分散膠體微球在合適的條件下形成的三維有序周期陣列結(jié)構(gòu)。該種結(jié)構(gòu)具有獨(dú)特的光學(xué)性質(zhì)。在這些結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,采用膠體晶體修飾光纖,可以形成三維光子晶體光纖光學(xué)器件,由于是在普通的光纖上制備,因此制作簡(jiǎn)便、成本低,其研究具有重要的意義。

2、>　　 本文基于膠體晶體和微結(jié)構(gòu)光纖的光學(xué)特性,用有限時(shí)域差分方法(FDTD)數(shù)值分析膠體晶體結(jié)構(gòu)、能帶特性和傳輸特性,指導(dǎo)膠體晶體微結(jié)構(gòu)光纖的設(shè)計(jì)、制作和應(yīng)用。
　　 研究了膠體晶體的結(jié)構(gòu)和傳輸特性。采用時(shí)域有限差分法建立了膠體晶體的結(jié)構(gòu)模型,數(shù)值模擬了膠體晶體的透射譜和膠體晶體的傳輸模式,分析了其光子帶隙的位置,討論了不同參數(shù)對(duì)帶隙位置的影響,分析傳輸特性與折射率調(diào)制、晶格常數(shù)和外界環(huán)境的關(guān)系。
　　 基于膠體晶體

3、和微結(jié)構(gòu)光纖的研究,提出了新型膠體晶體微結(jié)構(gòu)光纖,理論分析了其結(jié)構(gòu)和參數(shù),采用時(shí)域有限差分法建立了膠體晶體微結(jié)構(gòu)光纖模型,計(jì)算并測(cè)量了該結(jié)構(gòu)的透射譜,實(shí)驗(yàn)結(jié)果和理論計(jì)算得到的光子帶隙一致,分析了不同波長(zhǎng)對(duì)膠體晶體微結(jié)構(gòu)光纖傳輸模式的影響,結(jié)果表明膠體晶體對(duì)光傳播模式存在一定的影響。
　　 本文還研究了微結(jié)構(gòu)光纖傳感器的解調(diào)技術(shù),提出了一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的譜峰追蹤解調(diào)方法,并將其應(yīng)用于微結(jié)構(gòu)光纖壓力傳感系統(tǒng)的解調(diào)。理論上分析了神經(jīng)網(wǎng)