光纖光柵傳感器ppt課件(編輯修改稿)
2025-05-29 12:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 纖 的 載氫 增敏技 術(shù) 。 摻鍺 3％光 纖 被放入氣 壓為 ，溫度 為 20－75℃ 的 氫 氣中，形成 載氫 光 纖 。 載氫 光 纖 在紫外光照射或加 熱時(shí) 將引起 氫 氣和摻鍺 石英光 纖 之 間產(chǎn) 生化學(xué)反 應(yīng) ，從而 產(chǎn) 生光致折射率 變 化，光敏性可提高 1－2個(gè)數(shù)量 級(jí) ，折射率變 化提高兩個(gè)數(shù)量 級(jí) 。 還 有 載氘 光 纖 。 ? 特 別說 明， 載氫 光 纖 形成的折射率 變 化是持久的，由于光纖 中存在未反 應(yīng) 的 氫 ，使光 纖 光 柵 的折射率隨 時(shí)間變 化而變 化，引起紫外寫入光 柵 的 Bragg波 長(zhǎng) 的 變 化。室溫條件下放置 2個(gè)星期下降 11％。 解決方法： 1）加速老化，用事后熱處理來穩(wěn)定波長(zhǎng)； 2）載氫光纖先經(jīng)均勻曝光處理再寫入光柵； 在鍺硅光纖材料中，摻入 B、 Sn或 Al等元素可提高光纖材料的光敏性，其中以 B/Ge雙摻雜光纖材料的光敏性最強(qiáng)，其光敏性要比含鍺量相當(dāng)?shù)膯螕芥N光纖材料要高出約一個(gè)數(shù)量級(jí)。這些光纖都可以采用 MCVD技術(shù)生產(chǎn)。 因此，對(duì)這種高度光敏光纖材料的研究具有很大的意義。 （ 1）避免了對(duì)光纖材料進(jìn)行長(zhǎng)時(shí)間且具有危險(xiǎn)性的氫氣敏化處理。 （ 2）可避免由于載氫增敏在光柵區(qū)域引起的羥基吸收損耗；這一損耗在長(zhǎng)度較大的 Chirp光纖光柵中是十分嚴(yán)重 （ 3）提高了光柵的制作效率。 如果對(duì) B/Ge雙摻光纖材料進(jìn)一步載氫處理，可以在較短的曝光時(shí)間內(nèi)獲得很高的光柵反射率。 光纖中摻入光敏性雜質(zhì) 成柵的紫外光源 準(zhǔn)分子激光器 窄線寬準(zhǔn)分子激光器 倍頻 Ar離子激光器 倍頻染料激光器 倍頻 OPO激光器 相位模版法制做光纖光柵 Laser Beam 1級(jí) +1級(jí) 0級(jí) 3% Translation of UV Beam 相位模板 光敏光纖 z n0 n0+?neff n 干涉區(qū)域 光斑逐點(diǎn)掃描，通過控制曝光量來控制折射率振幅改變量 KrF準(zhǔn)分子激光器 相位掩膜板 環(huán)行器 EDFA 光敏光纖 光譜儀 匯聚柱透鏡 計(jì)算機(jī) 駐點(diǎn)掃描法 高 精 度 掃 描 平 臺(tái) UV 例如，模版的刻 蝕 周期 為 ?m=1068nm, 光 柵 周期 ?= ?m /2=534nm， 光 纖 有效折射率 Neff =, 反射 譜 中心波 長(zhǎng) ：?B = 2Neff?=1550nm. ? FBG作為濾波器最大的問題是反射譜的旁瓣 。它由于光纖光柵兩端折射率突變引起邊界效應(yīng)導(dǎo)致的。旁瓣會(huì)給其它信道帶來竄擾。 ? 折射率調(diào)制振幅不連續(xù)、外界擾動(dòng)、光纖的不均勻、相位掩模板的接縫誤差等會(huì)引起 FBG的 群時(shí)延抖動(dòng) 。 ? 抑制旁瓣和紋波的主要方法是采用切趾型光柵 ，就是使兩端折射率分布逐漸遞減至零，消除了折射率突變，可以分為高斯切趾、余弦切趾、采樣函數(shù)切趾等。 光纖光柵的切趾 切趾的作用 反射譜曲線 時(shí)延曲線 普通 切趾 反射譜曲線 時(shí)延
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