耦合模理论能分析和计算光纤光栅的结构和性能。我们可以通过耦合模理论仿真模拟,得到所需要的光纤光栅的参数。分析光纤光栅的理论有很多,比如Bloch波分析法、WKB法,但是耦合模理论具有结果直观精确等优势,目前,光纤光栅的仿真和模拟大都使用耦合模理论进行,仍是最重要最有效的方法。
2。2 耦合模方程[7-8]文献综述
光纤光栅的折射率调制函数一般可以表述为:
式中,表示有效折射率调制的均值,可以认为是折射率调制的直流项;表示调制幅度,它与的积可以看做折射率调制的交流项;
为折射率调制周期,为相位调制,用它表示光栅的频率啁啾。
光纤光栅的模耦合方程为:
式中: 其中失谐量为: (2-5)
为光栅的设计波长,表示光栅的频率啁啾特性,当它为z的线性函数时即为线性啁啾。
对于均与光纤光栅而言,其解析解为:
反射的中心波长为:
其中,为光纤光栅的设计波长。有上式可见光纤光栅的实际中心波长与设计波长有一定的偏差,折射率调制深度越大偏差也越大。
2。3 制作概论
2。3。1 光纤的光敏性
无光敏性的光纤则很难刻上光栅,因此光纤的光敏性是形成Bragg光栅的关键。制取具有特殊性质的光纤光栅往往需要很大的光栅调制幅度,采用增敏技术,可在几乎所有种类的光纤上写入不同程度的光栅,所以提高光纤的光敏性在光纤光栅制作中非常重要。来:自[优.尔]论,文-网www.youerw.com +QQ752018766-
目前光纤增敏方法主要有:
(a)掺杂
目前世界上写入紫外光纤光栅的首选光栅,就是硼/锗(B/Ge)共掺杂光纤。在不用载氢处理的光纤中,它对紫外光的光敏性是目前已知最高的。普通光纤的折射率调制深度约10-5左右,而B/Ge共掺光纤可提升上百倍,可达10-3以上。
(b)刷火
用火焰温度高达1700℃的氢氧焰,在光纤的待写入光栅部分来回灼烧20分钟,光纤的折射率将增大10倍以上。使用这种方法的优势在于,定位集中,可行性高。