光纖光柵折射率傳感理論與實驗研究.pdf

1、光纖光柵作為一種參數(shù)周期性變化的全光纖光子器件，從其出現(xiàn)至今，歷經(jīng)近三十年的理論研究和工程實踐的發(fā)展，已成為光纖傳感和光纖通信領(lǐng)域中必不可少的基礎(chǔ)性元件。溫度、應(yīng)變和外部折射率是光纖光柵傳感器能夠直接傳感的三個基本參數(shù)。傳統(tǒng)的光纖光柵傳感技術(shù)大多基于溫度傳感和應(yīng)變傳感，而外部折射率傳感的受關(guān)注程度及其技術(shù)發(fā)展的成熟度均不及前兩種傳感類型。 近年來，隨著生物技術(shù)的快速發(fā)展以及人們對環(huán)境監(jiān)測、生態(tài)保護(hù)等需求的高速增長，光纖光柵作為折

2、射率傳感器開始引起廣泛關(guān)注。由于光纖光柵折射率傳感器具有很多不同于以往傳感器的獨特優(yōu)勢，在這些新興的領(lǐng)域里將會有十分廣闊的發(fā)展空間。 本文針對生物化學(xué)傳感這一新的應(yīng)用領(lǐng)域，首次提出了三種新型光纖光柵折射率傳感器，其中包括基于反向包層模諧振的光纖布拉格光柵(FBG)折射率傳感器、包層折射率調(diào)制光纖光柵折射率傳感器和器件直徑在亞微米量級的微納光纖光柵折射率傳感器等。本文基于光纖模式分析和耦合模理論對這三類傳感器分別建立理論模型，對其