基于模式转换及双峰谐振效应的薄包层镀膜长周期光纤光栅特性研究

摘要：

基于耦合模理论，首先研究了镀膜长周期光纤光栅（L PFG ）高阶包层模的模式转换，划分了高阶包层模的非模式转换区及模式转换区。分析了高阶包层模有效折射率随薄膜厚度增加的响应特性，包层模谐振波长在模式转换区的偏移量要大于非模式转换区。在此基础上，研究了不同包层半径下高阶包层模谐振波长随光栅周期的变化情况，结果表明，相同包层半径下模式转换区内双峰间距的偏移量大于非模式转换区；无论在模式转换区还是非模式转换区，包层半径的减小将增加双峰间距的偏移量。最后分析了不同包层半径下的高阶包层模双峰透射谱在模式转换区及非模式转换区内的折射率响应，进而提出了薄包层镀膜LPFG的优化设计方案，当选定敏感膜层厚度及折射率处于镀膜LPFG的模式转换区内，光栅周期靠近相位匹配转折点时，将得到灵敏度高于传统LPFG双峰传感器的镀膜LPFG折射率型双峰传感器；而减小包层半径，将进一步提高传感器的分辨本领。

关键词：薄包层镀膜长周期光纤光栅、透射谱、模式转换、双峰谐振效应、灵敏度

分类号：TN253(光电子技术、激光技术)

资助基金：国家自然科学基金项目60777035;教育部科学技术研究重点项目208040;上海市教育委员会科研创新重点项目11ZZ131;上海市重点学科建设项目S30502;上海市研究生创新基金项目JWCXSL1402;沪江基金项目B14004

在线出版日期：2015-12-02（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：3230-3235