光纤光栅传感器.doc

目录
摘要 I
Abstract II
绪论 1
1 光纤光栅 2
光纤光栅简介 2
光纤的基本结构与模式 2
平面光栅 3
光纤光栅谱 4
光纤光栅的应用 4
2 Beamprop介绍 6
3光谱仿真 7
BeamProp参数设置步骤 7
检查指数资料 9
分析建立 10
仿真 10
在波长上的扫描 11
4 心得体会 13
参考文献 14
摘要
光纤光栅是在光线中制作的一种无源器件,在光纤中沿轴向建立一种折射率周期性的分布,它能够对特定波长附近一定带宽内的光具有反射或损耗作用。早期的光纤光栅是指光纤布拉格光栅,直到出现了长周期光纤光栅后,才有了两种分类。
本文介绍的是通过Beamprop软件进行光纤光栅的光谱仿真,Beamprop是一款实用性非常强的光学应用软件,本文包含了Beamprop软件的介绍、光纤光栅的原理以及进行光谱分析及仿真。

关键词:光纤光栅;Beamprop;光谱仿真
Abstract
The fiber grating is a passive device in the procedure of light, the fiber along the axis to create a periodic refractive index distribution, it can be near a particular wavelength of light within a certain bandwidth, or loss of effect with reflections. Early fiber grating is the fiber Bragg grating, until after a long period fiber grating, only two categories. 
This article describes the software through Beamprop fiber grating spectral simulation, Beamprop is a very strong practical optical applications, this article contains Beamprop software introduction, the principle of fiber Bragg grating and spectral analysis and simulation. 
Key words: fiber grating; Beamprop; spectrum simulation
绪论
光电子器件的进步推动了光纤通信的发展,器件出现了包括光纤光栅在内的各种光纤器件。由于具有低损耗、大带宽和不受电磁干扰等特点,光纤已成为现代通信网络中的重要传输媒介。而光纤光栅是最近几年发展非常迅速的光纤无源器件,光纤光栅通过一定的方法在光纤纤芯形成永久性折射率周期性变化的光纤器件,实质上是纤芯折射率发生周期性变化的一段光纤。光纤光栅的应用是随着写入技术的不断改进而发展起来的,逐渐在实际中得到应用。1978年,加拿大通信研究中心的Hill等发现纤芯掺入锗的光纤具有光敏性,并利用驻波干扰法制成了世界上第一根光纤光栅。光纤的光敏性主要是指光纤的折射率在受到某些波长的激光照射后,会发生永久改变的特性。
在平面介质光波导中,布拉格光栅的应用较早,主要应用于半导体激光器中,而后出现了光纤布拉格光栅,随着光纤光栅写入技术的成熟,光纤光栅在光通信和传感中得到广泛应用,特别是在光通信领域。光纤布拉格光栅和长周期光纤光栅的特性和应用有许多不同之处,也有类似的地方,都可用于通信和传感等领域。
光纤光栅
光纤光栅简介
光纤光栅是在光纤中制作的一种无源器件,在光纤中沿轴向建立一种折射率周期性分布,它能够对特定波长附近一定带宽内的光具有反射或损耗作用。早期的光纤光栅是指光纤布拉格光栅,直到1996年出现了长周期光纤光栅后,光纤光栅按照其工作原理的差别,被分为光纤布拉格光栅和长周期光纤光栅。牵着周期较小,在通常的光通信波段,周期在微米以下;后者周期分布较宽,可以从数十微米到几百微米,但从理论上说也可以小到数微米。
光纤布拉格光栅,是由于光栅的存在,而使在光纤中前向传输的纤芯模和后向传输的纤芯模之间发生耦合,也就是前向传输的纤芯模被耦合到后向传输的纤芯模中,实质上相当于在光纤中放置了一个反射镜。
长周期光纤光栅,是由于光栅的存在,而使光纤中的前向传输的纤芯模被耦合到同向传输的包层模中,由于光纤的包层和保护层之间的界面的不均