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基于二维矩形SiO_2光子晶体光栅的研究
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作者 卢辉东 张瑞 沈宏君 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2012年第4期698-702,共5页
为解决光学系统中普遍存在的菲涅耳反射问题,提高光的透射率,设计了一种二维矩形SiO2光子晶体结构光栅。采用勒让德多项式展开法对该结构在可见-近红外波长范围入射光波的透射率进行了模拟计算,寻找到了合适的占空比e、光栅深度h和基底... 为解决光学系统中普遍存在的菲涅耳反射问题,提高光的透射率,设计了一种二维矩形SiO2光子晶体结构光栅。采用勒让德多项式展开法对该结构在可见-近红外波长范围入射光波的透射率进行了模拟计算,寻找到了合适的占空比e、光栅深度h和基底厚度d,使得光栅的透射率在入射角为0~60°范围内、入射波长在400nm~1 200nm范围内变化时,其透射率的变化相对稳定,透射率的平均值可达到96%以上。 展开更多
关键词 光子晶体光栅 勒让德多项式展开法 透射率
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弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器的研究 被引量:8
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作者 余先伦 张仔兵 +1 位作者 屈勇 舒纯军 《激光技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期571-575,共5页
为了研究弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器谐振波长漂移量与光栅弯曲形变的关系,采用耦合模理论和计算机模拟方法进行了理论计算和仿真研究,推导出弯曲光子晶体光纤长周期光栅谐振波长表达式,设计了一般弯曲长周期光子晶体光纤光栅传... 为了研究弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器谐振波长漂移量与光栅弯曲形变的关系,采用耦合模理论和计算机模拟方法进行了理论计算和仿真研究,推导出弯曲光子晶体光纤长周期光栅谐振波长表达式,设计了一般弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器系统模型,分析了弯曲长周期光子晶体光纤光栅传感器的基本工作原理,并计算了长周期光子晶体光纤光栅弯曲曲率、光栅有效折射率和谐振波长与弯曲应变的关系。结果表明,随着光栅弯曲形变的增加,光栅的曲率会增加,光栅传感器的谐振波长漂移量会增加,光栅每发生1με变化,光栅谐振波长的漂移量变化0.014nm。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤光栅弯曲传感器 光子晶体光纤光栅 弯曲传感器
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光子晶体光纤光栅反射谱及时延特性研究 被引量:7
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作者 齐跃峰 毕卫红 +1 位作者 刘燕燕 王洋 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第3期105-109,共5页
利用多极法对包层空气孔为正六边形对称结构光子晶体光纤的模式场进行了分析,计算出不同波长下基模的有效折射率,结合使用模式耦合理论和传输矩阵法对基于光子晶体光纤的布拉格光栅特性进行了计算和仿真,对比了常规单模光纤所成光栅与... 利用多极法对包层空气孔为正六边形对称结构光子晶体光纤的模式场进行了分析,计算出不同波长下基模的有效折射率,结合使用模式耦合理论和传输矩阵法对基于光子晶体光纤的布拉格光栅特性进行了计算和仿真,对比了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期的光子晶体光纤布拉格光栅反射谱及时延特性之间的差异。在此基础上,对光纤光栅的切趾特性进行了研究,选择不同的切趾函数,得出最佳切趾函数下光栅传输谱。理论计算和仿真结果表明,随波长增加,基模有效折射率下降,光栅谐振波长出现蓝移,采用啁啾化处理后,10cm长光子晶体光纤光栅可以提供1200ps以上的线性时延。 展开更多
关键词 光子晶体光纤光栅 反射谱 时延 耦合模理论 多极法
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非均匀光子晶体光纤光栅慢光的研究 被引量:2
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作者 侯尚林 葛伟青 +3 位作者 刘延君 王道斌 雷景丽 徐永钊 《发光学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期1138-1142,共5页
利用改进的全矢量有效折射率方法结合耦合模理论和传输矩阵法,研究了高斯切趾和线性啁啾对光子晶体光纤光栅群时延的影响。结果表明:随着高斯切趾系数的增大,群时延最大值先增后减,即存在群时延最大的切趾系数。线性啁啾使得光栅群时延... 利用改进的全矢量有效折射率方法结合耦合模理论和传输矩阵法,研究了高斯切趾和线性啁啾对光子晶体光纤光栅群时延的影响。结果表明:随着高斯切趾系数的增大,群时延最大值先增后减,即存在群时延最大的切趾系数。线性啁啾使得光栅群时延产生一段线性良好的区域,而且啁啾系数的绝对值增大时,群时延的线性区域扩大。但是,线性啁啾并不能使光栅在某一波段获得较小的群速度。高斯切趾可以有效调节最大群时延峰的带宽和高度,是一种有效调节光栅群速度的方法。 展开更多
关键词 光子晶体光纤光栅 高斯切趾 线性啁啾 慢光
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基于结构性改变的光子晶体光纤光栅研究 被引量:2
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作者 刘燕燕 许成谦 +1 位作者 毕卫红 齐跃峰 《光电工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第7期70-74,共5页
利用多极法结合耦合模理论对一种基于结构性改变的光子晶体光纤光栅进行了研究,建立了其结构模型,理论分析了此种成栅工艺原理。计算了七层三角形对称排布空气孔包层有效折射率随波长变化情况,比较了不同光子晶体光纤结构成栅效果的差... 利用多极法结合耦合模理论对一种基于结构性改变的光子晶体光纤光栅进行了研究,建立了其结构模型,理论分析了此种成栅工艺原理。计算了七层三角形对称排布空气孔包层有效折射率随波长变化情况,比较了不同光子晶体光纤结构成栅效果的差异。研究结果表明,光子晶体光纤包层中空气孔周期性塌缩可以形成光栅,空气孔排布层数、空气孔占空比、空气孔塌缩层数和塌缩程度等参数对光子晶体光纤光栅的传输特性有重要影响,得出了谐振波长和谐振带宽与上述参数之间的变化关系,并给出这种变化关系的解释。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 光子晶体光纤光栅 多极法 耦合模理论 反射谱
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光子晶体光纤光栅谐振波长的特性研究 被引量:1
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作者 毕卫红 王洋 齐跃峰 《燕山大学学报》 CAS 2010年第4期340-343,348,共5页
应用多极法理论和传输矩阵法,对基于包层空气孔为正六边形对称结构的光子晶体光纤的布喇格光栅特性进行了计算和仿真。对比研究了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期的光子晶体光纤布喇格光栅反射谱之间的差异,重点研究了光子晶体光纤... 应用多极法理论和传输矩阵法,对基于包层空气孔为正六边形对称结构的光子晶体光纤的布喇格光栅特性进行了计算和仿真。对比研究了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期的光子晶体光纤布喇格光栅反射谱之间的差异,重点研究了光子晶体光纤的结构参数变化(间隙孔半径、层数)与光子晶体光纤光栅的谐振峰变化规律。当光子晶体光纤的间隙孔半径增大时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现蓝移;当光子晶体光纤的间隙孔径不变而层数增加时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现红移。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤光栅 多极法 耦合模理论 谐振波长
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光子晶体光纤长周期光栅的谐振波长特性研究 被引量:1
7
作者 关寿华 于清旭 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2013年第3期537-541,552,共6页
利用有限差分法和耦合模理论分析了光子晶体光纤结构参数等因素对光栅周期调节长周期光栅谐振波长作用的影响,结果表明:对于同种光纤,可通过增大或减小光栅周期来减小或增大谐振波长;若占空比f增大或减小,可通过减小或增大光栅周期来保... 利用有限差分法和耦合模理论分析了光子晶体光纤结构参数等因素对光栅周期调节长周期光栅谐振波长作用的影响,结果表明:对于同种光纤,可通过增大或减小光栅周期来减小或增大谐振波长;若占空比f增大或减小,可通过减小或增大光栅周期来保持谐振波长不变;若比例系数M增大或减小,可以成正比增大或减小光栅周期来保持谐振波长不变;在只是空气孔层数增加的系列光纤中,在长波处,为取得同一谐振波长,光栅周期需要增大数个μm,但在短波处则正好相反;内层气孔对光栅周期调节谐振波长的作用影响较大,而第5层以外各层的影响十分微弱。综合利用这些规律,可以快捷地选择合适的光栅周期,高效率地制备有合适谐振波长的光子晶体光纤长周期光栅。 展开更多
关键词 光子晶体光纤长周期光栅 谐振波长 光栅周期 耦合模理论 光纤
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光子晶体光纤光栅的研究与应用 被引量:2
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作者 曾志伟 黄红斌 +1 位作者 陈舜儿 刘伟平 《光纤与电缆及其应用技术》 2008年第6期1-4,16,共5页
光子晶体光纤光栅是一种新型材料光纤光栅,具有常规光纤光栅所没有的优异特性。对光子晶体光纤光栅的写入方法进行了介绍和分析比较,阐述了光子晶体光纤布拉格光栅和光子晶体光纤长周期光栅的特性并对应用前景进行了讨论。
关键词 光纤光栅 光子晶体光纤 光子晶体光纤光栅
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光子晶体光纤光栅谱特性的数值模拟研究
9
作者 毕卫红 王洋 齐跃峰 《应用光学》 CAS CSCD 北大核心 2010年第5期781-784,共4页
应用多极法理论和传输矩阵法,对基于包层空气孔为正六边形对称结构的光子晶体光纤的布喇格光栅特性进行了计算和仿真。对比研究了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期的光子晶体光纤布喇格光栅反射谱之间的差异,重点研究了光子晶体光纤... 应用多极法理论和传输矩阵法,对基于包层空气孔为正六边形对称结构的光子晶体光纤的布喇格光栅特性进行了计算和仿真。对比研究了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期的光子晶体光纤布喇格光栅反射谱之间的差异,重点研究了光子晶体光纤的结构参数变化(间隙孔半径、层数)与光子晶体光纤光栅的谐振峰变化规律。当光子晶体光纤的间隙孔半径增大时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现蓝移;当光子晶体光纤的间隙孔径不变、层数增加时,光子晶体光纤光栅的谐振波长出现红移。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤光栅 多极法 耦合模理论 反射谱
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光子晶体光纤光栅在传感器系统中应用研究
10
作者 屈勇 余先伦 《重庆三峡学院学报》 2014年第3期35-40,44,共7页
光子晶体光纤光栅是一种新型的无源器件,可广泛用于光纤通信系统、光脉冲压缩、传感器及滤波装置中.采用耦合模理论对光脉冲在光子晶体光纤光栅中传播进行分析,给出光子晶体光纤光栅的制作方案,提出了光子晶体光纤光栅在压力传感器、折... 光子晶体光纤光栅是一种新型的无源器件,可广泛用于光纤通信系统、光脉冲压缩、传感器及滤波装置中.采用耦合模理论对光脉冲在光子晶体光纤光栅中传播进行分析,给出光子晶体光纤光栅的制作方案,提出了光子晶体光纤光栅在压力传感器、折射率传感器、应变传感器和射流传感器等方面的具体应用.光子晶体光纤光栅对温度的敏感性比传统单模光纤传感器要低2至3个数量级,光子晶体光纤光栅传感器系统不需要温度补偿,传感器系统更为简洁而具备充分的优越性. 展开更多
关键词 光纤传感 光子晶体光纤 光子晶体光纤光栅 传感器
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包层结构对光子晶体光纤光栅反射谱的影响 被引量:2
11
作者 刘耀辉 施伟华 吴昊 《光通信研究》 北大核心 2010年第6期29-31,50,共4页
利用RSoft软件对包层空气孔为正六边形对称结构的光子晶体光纤的模场进行了分析,并使用模式耦合理论和传输矩阵法对光子晶体光纤光栅(PCFG)特性进行了计算和仿真,对比了不同包层结构和纤芯尺寸的PCFG反射谱之间的差异。仿真结果显示,占... 利用RSoft软件对包层空气孔为正六边形对称结构的光子晶体光纤的模场进行了分析,并使用模式耦合理论和传输矩阵法对光子晶体光纤光栅(PCFG)特性进行了计算和仿真,对比了不同包层结构和纤芯尺寸的PCFG反射谱之间的差异。仿真结果显示,占空比和纤芯尺寸的大小可影响谐振峰的数量和谐振波长值的大小。 展开更多
关键词 光子晶体光纤光栅 反射谱 耦合模理论 传输矩阵法
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正十边形光子晶体光纤布拉格光栅传感特性的研究
12
作者 苏明 黄勇林 《半导体光电》 CAS 北大核心 2016年第4期492-494,504,共4页
研究了正十边形对称结构光子晶体光纤布拉格光栅(PCFBG)特性,分析了不同空气孔层数以及不同占空比对布拉格光栅反射谱的影响。在此基础上,对正十边形光子晶体光纤光栅的传感特性进行了研究。研究表明:随着温度的增加,该光纤光栅的反射... 研究了正十边形对称结构光子晶体光纤布拉格光栅(PCFBG)特性,分析了不同空气孔层数以及不同占空比对布拉格光栅反射谱的影响。在此基础上,对正十边形光子晶体光纤光栅的传感特性进行了研究。研究表明:随着温度的增加,该光纤光栅的反射谱谐振波长明显向长波方向偏移;随着应力的改变,光纤光栅的反射谱谐振波长变化趋势不明显。该光栅具有对温度敏感,对应变不敏感的特点。这种空气孔排列为正十边形对称结构的光子晶体光纤光栅有望应用在光子晶体光纤光栅的传感领域中。 展开更多
关键词 光子晶体光纤布拉格光栅 反射谱 谐振波长 传感特性
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新型光子晶体光纤传感器的基础研究
13
作者 陆颖 姚建铨 +1 位作者 毕卫红 齐跃峰 《科技资讯》 2016年第8期161-162,共2页
光子晶体光纤因其独特的光学特性、结构可灵活设计的优点以及对空气孔中填充的材料参量变化敏感的特点而成为近几年来传感领域的研究热点。该课题对填充金属纳米材料、气体、液体等材料的光子晶体光纤的光谱特性、温度传感特性及光子晶... 光子晶体光纤因其独特的光学特性、结构可灵活设计的优点以及对空气孔中填充的材料参量变化敏感的特点而成为近几年来传感领域的研究热点。该课题对填充金属纳米材料、气体、液体等材料的光子晶体光纤的光谱特性、温度传感特性及光子晶体光纤光栅的成栅机理进行了深入的研究,得到了一些很有价值的结论,为基于PCF的传感器的实现与应用及进一步拓宽光纤的原有领域奠定了良好的基础。(1)设计了一种有源PCF-SPR传感器,其特点是将有源内腔检测技术与表面等离子共振相结合,利用一根包层气孔充入金属纳米线溶液纤芯掺杂激活介质的光子晶体光纤实现探测激光产生、信息传感及光信号传输集一体的有源传感,并且由于纤芯的折射率可达到1.58,从而也拓宽了PCF-SPR传感器的探测范围。(2)针对在PCF气孔镀金属纳米膜的工艺较难的情况,实验上采用填充Ag纳米线悬浮液的方法实现了PCF-SPR温度传感,实验结果与仿真结果变化趋势一致,此方案可保持PCF用于表面等离子共振传感器的某些优点又简化了工艺操作。(3)设计了一种聚合物光子晶体光纤用于表面等离子共振传感器,这种光纤采用聚甲基丙烯酸甲酯制作,金属膜只需镀在光纤的外部,方便操作。仿真模拟结果表明,聚合物PCF半径、中心空气孔数量及空气孔的直径对波长灵敏度的影响很小,这样降低了对PCF制作的精密度的要求,有利于PCF的实际制作。(4)研究了一种基于混合液体填充的反射式光子晶体光纤温度传感探头,这种结构使得传感部分可以方便的伸入待测环境,相对于透射式传感装置而言,该种反射装置具有更为灵活实用的优点。实验结果表明,该种光子晶体光纤温度传感器可以在特定温度范围内呈现线性响应,其温度灵敏度约为1 d B/°C。此外,根据不同的溶液配比,该种传感器呈现可调谐的温度灵敏区间。(5)对由光子晶体光纤光栅组成的新型生物传感器特性进行了研究,重点对光纤结构参数(空气孔直径和孔间距)、光栅参数(光栅周期和周期个数)、塌缩程度和塌缩方式对谐振波长的影响进行了分析,研究结果表明,随着空气孔直径的增大、孔间距的减小、光栅周期的增大和塌缩程度的减小,其谐振波长向短波方向发生漂移,随着周期个数的增大,其谐振波长未发生明显漂移。 展开更多
关键词 光子晶体光纤 光子晶体光纤光栅 表面等离子体共振 光纤传感 金属纳米材料
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基于晶体光纤的模式特性及其光栅反射谱特性的研究
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作者 项国 《市场周刊》 2014年第5期139-141,共3页
对基于PCF的Bragg光栅(PCFBG)的反射谱特性进行了仿真和分析,并对比了PCF包层不同占空比下的PCFBG反射谱。选择高斯函数对各反射谱进行切趾优化。理论计算和仿真结果证明,各模式有效折射率随着波长的增加而近似线性降低,不同占空比的PC... 对基于PCF的Bragg光栅(PCFBG)的反射谱特性进行了仿真和分析,并对比了PCF包层不同占空比下的PCFBG反射谱。选择高斯函数对各反射谱进行切趾优化。理论计算和仿真结果证明,各模式有效折射率随着波长的增加而近似线性降低,不同占空比的PCFBG反射谱之间的差异较为明显。在此基础上,可进一步研究正方形包层结构的PCFBG的调谐特性,并应用于可调谐的多通道OADM。 展开更多
关键词 光子晶体光纤光栅 反射谱 耦合模理论 传输矩阵法 切趾
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光纤光栅生物传感器的研究进展综述 被引量:10
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作者 秦海琨 张敏 +1 位作者 刘育梁 廖延彪 《激光杂志》 CAS CSCD 北大核心 2008年第5期1-3,共3页
本文介绍了光纤光栅生物传感器的传感原理,从光纤光栅新型结构的研究、可固定光纤表面的生物活性膜的研究以及应用研究三个不同的角度阐述了近年来光纤光栅生物传感器研究的进展情况,并分析目前该领域内面临的一些问题,对光纤光栅生物... 本文介绍了光纤光栅生物传感器的传感原理,从光纤光栅新型结构的研究、可固定光纤表面的生物活性膜的研究以及应用研究三个不同的角度阐述了近年来光纤光栅生物传感器研究的进展情况,并分析目前该领域内面临的一些问题,对光纤光栅生物传感器的研究方向提出了一些建议。 展开更多
关键词 光纤光栅 布拉格光栅 长周期光栅 光子晶体光纤光栅 生物传感器 生物活性膜
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光纤光栅制作技术的最新进展 被引量:3
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作者 黄权 秦子雄 +3 位作者 曾庆科 周春新 罗玖田 王志高 《光通信技术》 CSCD 北大核心 2006年第6期19-21,共3页
光纤光栅是一种应用前景广阔的无源光器件,为此较全面地介绍了三种类型的光纤光栅:石英光纤光栅、聚合物光纤光栅、光子晶体光纤光栅,光并分别阐述其最新的制作技术。
关键词 光纤通信 光纤光栅 石英光纤光栅 聚合物光纤光栅 光子晶体光纤光栅
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正方形PCF的模式特性及其光栅反射谱特性 被引量:1
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作者 鲍泉成 黄勇林 《半导体光电》 CAS CSCD 北大核心 2013年第4期658-662,共5页
利用有限元法分析了包层结构为圆形空气孔呈正方形对称排列的光子晶体光纤(PCF)的有效传输模式,并仿真解析出各波长下有效传输模的有效折射率及变化规律。结合模耦合理论和传输矩阵法,对基于PCF的Bragg光栅(PCFBG)的反射谱特性进行了仿... 利用有限元法分析了包层结构为圆形空气孔呈正方形对称排列的光子晶体光纤(PCF)的有效传输模式,并仿真解析出各波长下有效传输模的有效折射率及变化规律。结合模耦合理论和传输矩阵法,对基于PCF的Bragg光栅(PCFBG)的反射谱特性进行了仿真和分析,并对比了PCF包层不同占空比下的PCFBG反射谱。选择高斯函数对各反射谱进行切趾优化。理论计算和仿真结果证明,各模式有效折射率随着波长的增加而近似线性降低,不同占空比的PCFBG反射谱之间的差异较为明显。在此基础上,可进一步研究正方形包层结构的PCFBG的调谐特性,并应用于可调谐的多通道OADM。 展开更多
关键词 光子晶体光纤光栅 反射谱 耦合模理论 传输矩阵法 切趾
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光子晶体光纤布拉格光栅传输谱特性研究 被引量:16
18
作者 齐跃峰 毕卫红 +1 位作者 刘燕燕 王洋 《光学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第4期1178-1183,共6页
结合多极法和耦合模理论,对一种典型的正六边形空气孔包层结构光子晶体光纤布拉格光栅的传输谱进行了研究,使用Matlab工具对这种光栅特性进行了计算和仿真。对比了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期光子晶体光纤布拉格光栅反射谱及时... 结合多极法和耦合模理论,对一种典型的正六边形空气孔包层结构光子晶体光纤布拉格光栅的传输谱进行了研究,使用Matlab工具对这种光栅特性进行了计算和仿真。对比了常规单模光纤所成光栅与相同光栅周期光子晶体光纤布拉格光栅反射谱及时延特性之间的差异,并给出了定性解释。在此基础上,对光纤光栅的切趾特性进行了研究,选择不同的切趾函数,得出最佳切趾函数下光栅传输谱。理论计算和仿真结果表明,随波长增加,基模有效折射率下降;与相同周期常规光纤光栅相比,光子晶体光栅谐振波长出现蓝移;采用啁啾化处理后,10 cm长光子晶体光纤光栅可以提供1200 ps以上的线性时延。 展开更多
关键词 光纤光学 光子晶体光纤光栅 多极法 耦合模理论 切趾
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可调谐长周期光子晶体光纤光栅压力传感的实验研究 被引量:7
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作者 侯尚林 韩佳巍 +3 位作者 张睿睿 黄永清 张霞 任晓敏 《光电子.激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期5-8,共4页
采用超连续谱做宽带光源和金属丝施加周期性压力,在高非线性光子晶体光纤(HNL-PCF)上产生了长周期光纤光栅(PLPG),测定了脉冲透射谱峰值和压力的关系。实验表明,在20~60N范围内,压力和透射谱峰值的线性度达到0.9953,灵敏度达到0.5dB/N。
关键词 压力传感 机械压力法 光子晶体光纤光栅(PCFG)
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光子晶体光纤长周期光栅的特性 被引量:6
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作者 陈卫国 娄淑琴 +3 位作者 王立文 李宏雷 郭铁英 简水生 《中国激光》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期699-704,共6页
将修正的矢量等效折射率模型和耦合模理论相结合,系统地研究了光子晶体光纤长周期光栅(PCFLPG)的特性。验证了光子晶体光纤长周期光栅的双谐振峰特性;定量地研究了光子晶体光纤结构参数如空气孔间距、相对孔径比和光栅参数如光栅周期、... 将修正的矢量等效折射率模型和耦合模理论相结合,系统地研究了光子晶体光纤长周期光栅(PCFLPG)的特性。验证了光子晶体光纤长周期光栅的双谐振峰特性;定量地研究了光子晶体光纤结构参数如空气孔间距、相对孔径比和光栅参数如光栅周期、光栅长度、折射率调制深度和光栅啁啾量对光栅谐振峰强度和谐振波长的影响。研究结果为光子晶体光纤长周期光栅在光纤通信、光纤传感等方面的应用提供了理论依据。 展开更多
关键词 光纤光学 光纤光栅 光子晶体光纤长周期光栅 修正的矢量等效折射率模型 耦合模理论
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