【摘 要】
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该文提出了单轴晶体材料为包层、其光轴平行于光栅主轴(z轴)的新型啁啾光纤光栅模型.应用耦合模理论和传输矩阵法研究了主轴折射率比参数K对其反射率γ、布拉格波长λ、组时
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该文提出了单轴晶体材料为包层、其光轴平行于光栅主轴(z轴)的新型啁啾光纤光栅模型.应用耦合模理论和传输矩阵法研究了主轴折射率比参数K<,cl>对其反射率γ、布拉格波长λ<,B>、组时延τ<,ρ>及平均色散d<,ρ>等特性的影响.研究结果发现主轴折射率比参数K<,cl>对上述特性均有较为规律的影响,其影响的规律与参数K<,cl>的取值密切相关.可以利用光栅特性参数,尤其是布拉格波长随参数K<,cl>变化的规律来测量单轴晶体的一些特性.首次在理论上分析了发生在这种新型光栅中的电光效应和弹光效应,引入了有外加电场和应变作用下的单轴晶体材料主轴折射率比参数N<,cl>和相对折射率差参数△<,cl>,理论分析了参数N<,cl>和△<,cl>对这种新型光纤光栅的特性影响.研究发现在包层施加沿光栅轴向分布的外加电场和应变场可以改变布拉格波长和反射谱.该文设计了3种不同单轴晶体(分别为LiTaO<,3>、LiNbO<,3>、KDP)为包层时的啁啾光纤光栅并计算得到了布拉格波长λ<,B>和反射光谱随外加电场和应变场变化的曲线.研究结果表明当轴向外加电场从1×10<7>V/m变化到8×10<7>V/m时λB减小0.12nm,当外加应变场从0变化到0.04时,λ<,B>减小0.45nm.这一特性预示了这种新型光栅有良好的应用前景,可以利用布拉格波长随应变场和电场变化的特性制作新型的压力和电压传感器以及制作波分复用(WDM)系统中的可调谐通道滤波器.
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