论文部分内容阅读
将现代光纤技术与传统光学结构相结合、构造小型化光学器件,是现在光学方面研究的一大热点。FP腔作为一种传统多光束干涉结构,在光学器件中有着重要地位,广泛应用于激光器、滤波器和传感器等器件中。随着光纤技术的发展,各种新型光纤和基于新型光纤的器件的不断涌现而出,微纳光纤作为一种新型光纤结构,广泛应用于各种光纤器件。本文中主要研究了一种基于微纳光纤光栅的FP腔。相对于传统光纤,本论文的FP腔有更小的体积、更强的倏逝场、和更敏感的环境响应度。我们主要结合波长为193nm的紫外光刻写技术制作FP腔,相对于已有的其它光学结构,具有简单的制造过程、较低的成本、较好的光谱形状和较高的干涉消光比等优点,而且这种结构符合器件微型化和集成化的设计理念,可以进一步应用于激光器、滤波器、传感器等器件中。文中首先探讨了紫外光刻写技术制作光纤光栅的原理和方法,详细阐述了微纳光纤的具体制备过程和方法,将紫外刻写技术制作折射率调制光栅与微纳光纤相结合,研究微纳光纤光栅制作的可行性方案,将不同结构的微纳光纤光栅进行互相对比,结合传统FP腔的透射理论,采用数值方法仿真从而获得微纳光纤FP腔的实现条件。然后,我们利用上述的微纳光纤光栅刻写方法,选择微纳光纤进行微纳光纤FP腔的制作,对其光谱特性进行了详细分析,发现具有很强的光谱色散现象,并将其用于折射率、温度、应变的传感测量中。特别地,我们在较细的微纳光纤光栅和FP腔上发现了偏振现象,这区别于文献中布拉格光栅及FP腔,分析了该偏振现象的光谱特性与产生机理等。最后,我们研究了微纳光纤光栅的啁啾现象。对啁啾现象进行了分析,并设计一种基于微纳光纤的宽带啁啾光栅,将其应用于位移传感的应用中,进一步研究了作为可调性宽带滤波器的可能性。将该啁啾光栅与FP腔的结构结合,设计并实验测试了两种梳状滤波器,对其特性进行了讨论。