（光學(xué)專業(yè)論文）光纖光柵的理論與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 摘要 認(rèn) 纖光柵技術(shù) 自問(wèn)世以來(lái) 就得到全世 界的普遍關(guān)注 并已有了飛速的 發(fā)展 木課題組承擔(dān)的國(guó)家自然科學(xué)基金的重點(diǎn)項(xiàng)目 光纖光柵及其在全光 纖波分復(fù)用通信系統(tǒng)中的應(yīng)用 就是將光纖光柵作為通信系統(tǒng)中的重要元 件 為了得到符合實(shí)用 的理論分析和實(shí)驗(yàn)研 究黑 較高質(zhì) a的光纖光姍 木文對(duì)其進(jìn)行了詳細(xì) 成的重要內(nèi)容包括 以下幾個(gè)方面 一 詳細(xì)綜述了光纖光柵的發(fā)展歷程 全面概述了光敏性機(jī)理 光纖光 柵寫(xiě)入法的研究情況 對(duì)光纖光柵進(jìn)行了分類 并對(duì)各類光柵的主要性能和 應(yīng)用作了闡述 二 從麥克斯韋方程出發(fā)詳細(xì)推導(dǎo)了周期性介質(zhì)波導(dǎo)的禍合模方程 為 研究光在光柵中的傳輸特性與規(guī)律打下理論基礎(chǔ) 三 以禍合模方程為基礎(chǔ) 對(duì)均勻周期的普通光纖布喇格光柵的特性進(jìn) 行了詳細(xì)的探討 給出了光柵中前向波和后向波的解析表達(dá)式 此外 編制 f o r t r a n語(yǔ)言程序 利用高斯消元法對(duì)禍合模方程進(jìn)行數(shù)值分析 得出非 均勻周期光纖光柵 明啾光柵 t a p e r e d 光柵 反射譜的數(shù)值解 又通過(guò)改 變相應(yīng)參數(shù)找出各類光柵的反射率及帶寬等與各參數(shù)之間的關(guān)系 為特性光 纖光柵的制作提供了理論依據(jù) 在此基礎(chǔ)上 利用準(zhǔn)分子激光器 采用相位 掩 模法制成均勻周期布喇格 光柵 采用二次 曝光法制成叨啾光纖光柵 采用 掩模與光欄疊加一次曝 光法制成具有多個(gè)反 射峰的t a p e r e d 光 柵 實(shí) 驗(yàn)結(jié)果 與理 論基本相符 四 利用制成的均勻周期光纖光柵進(jìn)行了傳感方面的研究 還以其作為 反射鏡制成單波長(zhǎng)光纖環(huán) 形腔激光器 五 首次利用t a p e r e d 光纖光 柵研制出 一種新穎的多 波長(zhǎng) 光纖 環(huán)形腔激 光 器 并 實(shí) 可了t a p e r e d 光 柵 的 調(diào) 諧 為 實(shí) 現(xiàn) 可 調(diào) 諧 多 波 長(zhǎng) 激 光 器 作 準(zhǔn) 備 訂了 關(guān)鍵詞 禍合模方程 光纖布拉格光柵 明啾光 舒恍 柵 t a p e r e d 光纖光柵 j j 反射譜 環(huán)形腔激光器 傳感 線性調(diào)諧 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 ab s r a t c t o p t i c a l f i b e r b r a g g gr a t i n g f b g w h i c h o b t a i n e d wo r l d w i d e a t t e n t i o n h a s b e e n d e v e l o p i n g r a p i d l y t h i s s o r t o f g r a t i n g h a s b e e n c h o s e n t o s e r v e a s a n i m p o r t a n t c o m p o n e n t i n t h e f i b e r g r a t i n g a n d i t s ap p l i c a t i o n i n al l f i b e r wd m c o mmu n i c a t i o n s y s t e m wh i c h i s o u r n a t i o n a l na t u r a l s c i e n c e f o u n d a t i o n p r o p o s a l p r o g r a m f o r t h e p u r p o s e o f f a b r i c a t i n g s o m e p r a c t i c a l f i b e r g r a t i n g s w i t h h i g h q u a l i t y w e h a v e c a r r i e d o u t t h e d e t a i l e d t h e o r e t i c a l a n a l y s i s a n d e x p e r i me n t a l i n v e s t i g a t i o n i n t h i s d i s s e r t a t i o n w o r k t h e ma i n c o n t e n s o f t h e d i s s e r t a t i o n a r e c l a s s i f i e d a s f o l l o ws i t h e d e v e l o p m e n t o f f i b e r g r a t i n g s t h e m e c h a n i s m o f p h o t o s e n s i b i l i t y a n d t e c h n i q u e o f f a b r i c a t i n g f i b e r g r a t i n g h a s b e e n r e v i e w e d a c l a s s i f i c a t i o n h a s b e e n ma d e a mo n g t h e e x i s t i n g f i b e r g r a t i n g s a n d t h e a p p l i c a t i o n o f e v e r y k i n d o f g r a t i n g h a s b e e n i n t r o d u c e d a s we l l i i b a s e d o n ma x w e l l e q u a t i o n s t h e c o u p l e d m o d e e q u a t i o n s o f t h e p e r i o d i c w a v e g u i d e h a s b e e n d e r i v e d i n d e t a i l w h i c h ma k e p r e p a r a t i o n t o t h e r e s e a r c h o f t h e l i g h t t r a n s m i s s i o n c h a r a c t e r i n t h e f i b e r g r a t i n g s 1 1 1 f i r s t l y b a s e d o n c o u p l e d m o d e e q u a t i o n s t h e c h a r a c t e r o f t h e p e r i o d i c f i b e r b r a g g g r a t i n g h a s b e e n s u g g e s t e d a n d t h e a n a l y t i c a l s o l u t i o n o f t h e f o r wa r d wa v e a n d b a c k w a r d w a v e i n t h e g r a t i n g h a s b e e n o b t a i n e d s e c o n d l y c o u p l e d mo d e e q u a t i o n s h a v e b e e n n u m e r i c a l l y a n a l y s i s e d b y u s i n g g o s s i a n e l i mi n a t i o n me t h o d t h e n u me r i c a l s o l u t i o n o f t h e r e fl e c t i v e s p e c t r u m o f a p e r i o d i c g r a t i n g s c h i r p g r a t i n g a n d t a p e r e d g r a t i n g h a s b e e n o b t a i n e d f u r t h e r m o r e t h e r e l a t i o n s h i p b e t w e e n t h e g r a t i n g b a n d wi d t h r e fl e c t i o n r a t e a n d s o m e p a r a m e t e r o f t h e g r a t i n g h a s b e e n f o u n d b y c h a n g i n g t h e r e l a t i v e p a r a me t e r s i n t h e n u m e r i c a l c a l c u l a t i o n t h i r d l y u s i n g k r f e x c i m e r l a s e r p e r i o d i c f i b e r g r a t i n g h a s b e e n f a b r i c a t e d t h r o u g h p h a s e ma s k t e c h n i q u e c h i r p e d f i b e r g r a t i n g h a s b e e n m a d e t h r o u g h t h e d o u b l e e x p o s u r e me t h o d a n d t h e t a p e r e d g r a t i n g h a s b e e n m a n u f a c t u r e d u s i n g o n e e x p o s u r e p h o t o i mp r i n t i n g n 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 t e c h n i q u e t h e e x p e r i me n t a l r e s u l t s a r e i n g o o d a g r e e me n t w i t h t h e t h e o r e t i c a l c a l c ul a t i o n i s o me s e n s i n g r e s e a r c h h a s b e e n m a d e u s i n g t h e f b g i t i s a l s o u s e d a s r e fl e c t i v e m i r r o r i n a s i n g l e w a v e l e n g t h o p t i c a l f i b e r r i n g l a s e r i n t h e f i r s t t i m e a mu l t i wa v e l e n g t h f i b e r r i n g l a s e r h a s b e e n o b t a i n e d b y u s i n g t h e t a p e r e d g r a t i n g a n d t h e t a p e r e d g r a t i n g h a s b e e n t u n e d t o f a b r i c a t e mu l t i wa v e l e n g t h t un a bl e l a s e r k e y w o r d s c o u p l e d m o d e e q u a t i o n o p t i c a l f i b e r b r a g g g r a t i n g c h i r p e d g r a t i n g t a p e r e d g r a t i n g r e fl e c t i o n s p e c t r u m o p t i c a l f i b e r s e n s i n g t u n i n g 叫 一 i i i 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 第一章緒論 1 1 光纖光柵概要 所謂光纖光柵是光纖中的一種無(wú)源器件 它是在光纖中建立起一種空間 周期性的折射率分布 使光在其中的傳播行為得以改變和控制 1 9 7 8 年 加拿大的h i l l 等人在摻鍺光纖中 用氨離子激光首次成功地進(jìn) 行了光柵寫(xiě)入的實(shí)驗(yàn)川 實(shí)驗(yàn)中 兩束反向傳播的4 8 8 n m氨離子激光在光纖 中產(chǎn)生駐波干涉條紋 造成光纖芯沿軸向的周 期性折射率微擾 這種被稱為 h i l l 光柵 的器件具有極好的波 長(zhǎng) 選擇性 對(duì)某一極窄帶寬內(nèi)光波的反射 率接近 1 0 0 而其它波長(zhǎng)的光則可以全部通過(guò) 山于種種原因 這項(xiàng)極富 潛力的技術(shù)在此后的 i一 年間進(jìn)展緩慢 直到 1 9 8 9 年 美國(guó)的 m e l t z 等人利用兩束千涉的紫外光從光纖的側(cè)面寫(xiě) 入了 光柵川 這項(xiàng)技術(shù)大大提高了光柵寫(xiě)入效率 而且可以通過(guò)改變兩束相 干光的夾角從而達(dá)到控制布拉格波長(zhǎng)的目的 這項(xiàng)技術(shù)引起了人們的普遍興 趣 自 此以后 各國(guó)對(duì)光纖光柵的研究飛速發(fā)展起來(lái) 光柵的寫(xiě)入法不斷得 到改善 光 纖的光敏性逐漸提高 一些特種光柵也相繼 問(wèn)世 如今在一些發(fā) 達(dá)國(guó)家 光纖光柵 己達(dá)到商用化的程度 隨著光纖光柵 技術(shù) 的日臻成熟 幕于光纖光柵 的器件也層出不窮 各種 具有不同傳輸性能的光纖光柵 以其造價(jià)低 穩(wěn)定性好 體積小 抗電磁干 擾 等優(yōu) 良性 能 被廣泛應(yīng)用于光纖通信 光纖傳感和光信息處理等各個(gè)領(lǐng)域 尤其是它易于集成的特性 使得全光纖一維光子集成成為可能 從而在促進(jìn) 光 子學(xué)乃至信息科學(xué)的發(fā)展中顯示 出越來(lái)越重要的作用 1 2 國(guó)內(nèi)外對(duì)光纖光柵的研究狀況 1 2 1 摻雜光纖光敏性機(jī)理的研究 我們知道 寫(xiě)入光柵的前提條件是光纖具有一定的光敏性 使其纖芯的 折射率在特定波 長(zhǎng) 和功率的光照下產(chǎn)生一定程度的變化 實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn) 摻鍺 或摻硼等光纖具有這種特性 但是 到目前為止 摻雜光纖光敏性的物理機(jī) 現(xiàn)還沒(méi)有完全清楚 就日前的認(rèn)識(shí)水平而言 摻雜光纖光敏性來(lái)源于摻雜物 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 質(zhì)i i s i 0 2 a合時(shí)形成的結(jié)構(gòu)缺陷 1 1 前己提出了一些理論模型 研究 c 作 正 在 深 入 進(jìn)行 一雙光子吸收漂白 模型山 在研究 4 8 8 n m 的光致?lián)芥N光纖的光敏性問(wèn)題中 提出了雙光子吸收漂 白模型 簡(jiǎn)單地說(shuō)就是在g e 0 2 和 s i 0 2 混合過(guò)程中形成了導(dǎo)致光照時(shí)產(chǎn)生折 射率變化的缺陷 研究表明 用m w單m 2量級(jí)的光強(qiáng)度足以使 g e s i 鍵破裂 釋放出電 子 這些電 子在 相鄰鍺的品格 位置 上再被俘獲 形 成了 色心 g e 1 和 g e 2 4 8 8 n m的光通過(guò)雙光子吸收 使得g e 0在2 4 2 n m的吸收帶漂白 這個(gè)過(guò)程的復(fù)雜電子移動(dòng)就形成了某些波段的折射率變化 其折射率的增量 可山k r a m e r k r o n i n g 關(guān)系推導(dǎo)出來(lái) 二 色心模型 雙光子吸 收漂 白模型實(shí)際上也是建立在色心模型 的基礎(chǔ)上的 但它沒(méi)有 詳盡地研究色心的光譜 g e 摻雜光纖中形成的色 心 g e 1 和 g e 2 的吸收中 心在紫外波段 這就 導(dǎo)致了g e 摻雜光纖在紫外區(qū)的吸收光譜 a t k i n s 等人用2 4 8 n m波長(zhǎng)的光使 2 4 2 n m的吸收帶 漂白 而在1 9 5 n m附近發(fā)現(xiàn) 一個(gè)新的強(qiáng)吸收峰14 1 a w o n g 等 人 認(rèn)為 占 優(yōu)勢(shì)的色 心吸收峰應(yīng)該在1 9 5 n m處 k r a m e r k r o n in g 對(duì)1 9 5 n m 的吸收帶的分析表明 這正是 g e 摻雜光纖紫外光寫(xiě)入相位光柵中折射率變 化的原因 實(shí)驗(yàn)還證明 在 9 0 0 0加熱可使光誘導(dǎo)變化反轉(zhuǎn) 在光纖寫(xiě)入光 柵和高溫清除后 光纖的光敏性沒(méi)有實(shí)質(zhì)性變化 這些研究都證明色心模型 的合理性 但是 al b e r t 等人將光纖用載氫技術(shù) 處理后 用 1 9 3 n m的紫外光輻照 在 光 照計(jì)量為0 1 k j c m 2 時(shí) 在2 2 0 m和2 6 0 n m處出現(xiàn)兩 個(gè)吸收峰15 1 當(dāng)光照 計(jì)量為 3 k j c m 2 時(shí) 2 9 5 m處出 現(xiàn)一強(qiáng)吸收峰 月不論光照計(jì)量有多大 均 沒(méi)有觀察到2 4 2 n m處吸收帶的漂白現(xiàn)象 然而用 1 9 3 n m的光在g e 摻雜光纖 上寫(xiě)光柵的效率遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于 2 4 8 n m 的光 雖然對(duì)用 1 9 3 n m光輻照產(chǎn)生光敏性 的動(dòng)力學(xué)過(guò)程還不清楚 但至少對(duì) 先前研究強(qiáng)調(diào)的 2 4 2 m的吸收峰的漂白于 光敏性的必然聯(lián)系提 出了質(zhì)疑 三 雙勢(shì)能陷阱模型 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 為了解釋 g e 摻雜光纖中寫(xiě)入相位光柵的動(dòng)力學(xué)機(jī)制 c h o n g 等人提出 了 一種雙勢(shì)阱模 型 在 光的輻照下 山單光子 雙光子或 多光子吸收過(guò)程 使g e s i 鍵破裂 產(chǎn)生色心 g e 1 和 g e 2 已經(jīng)知道色心 g e 2 的能量間隙 比g e s i 鍵大 所以g e 2 是光致結(jié)構(gòu)變 化的 光漂白 中心 而g e 1 起光暗化 作用 作者在雙勢(shì)阱模型的基礎(chǔ)土 用速率方程方法 從理論上分析了相位 光柵的動(dòng) 力學(xué)機(jī)制 四 載氫技術(shù)的理論 l e ma i r e等人 提出了一種有效的方法 一載氫技 術(shù)一可將光誘導(dǎo)折射率變 化提高近兩個(gè)數(shù)量級(jí)i s i具體措施是 將光纖浸入到2 0 7 5 0 大氣壓 2 07 5 的氫氣中 幾夭后取出 則利用這種光纖寫(xiě)入的光纖光柵折射率變化可達(dá) 1 0 z 數(shù)量級(jí) 光纖內(nèi)未反應(yīng)的氫只能暫時(shí)性地提高光纖的折射率 隨后會(huì) 緩慢地從光纖擴(kuò)散掉 使得寫(xiě)入的光柵中心波長(zhǎng)有一微小的移動(dòng) 但實(shí)驗(yàn)表 明 紫外光照射后的腿火過(guò)程會(huì)有效地抑制這種長(zhǎng)期性的折射率的波動(dòng) i n a i 等人的研究提出一種h z 與 g e 摻雜光纖相互作用的模型 見(jiàn)下式 實(shí)驗(yàn)證明 氫氣木身并不能提高光纖對(duì) 2 4 0 n m光的吸收 是光纖經(jīng)載氫 0 0丁 c e n 0 0一s i o n 一一 3 0 o丁 二 僅 h oc 丁 s 一0 11 0 o 丁 g e o h 0 0 勿 丁二 s i h o o o o 技術(shù)處理后形成 的 g e h s i o h g e o h和 s i h改變 了光纖的吸收光譜 用 k r a m e r k r o n i n g 關(guān)系可得到折射率的變化量 作者認(rèn)為 h 起到促進(jìn)紫 外線與g e 造成的缺陷起反應(yīng)的作用 導(dǎo)致光誘導(dǎo)折射率變化大幅度提高 值得一提的是 這種方法簡(jiǎn)單易行 可使普通的通信光纖產(chǎn)生很強(qiáng)的光 敏性 因此 這樣得到的光纖與高摻雜光敏光纖相比 具有成本低 易于集 成等優(yōu)點(diǎn) 現(xiàn)已被廣泛應(yīng)用于科研與生產(chǎn)中 1 2 2 光纖光柵的分類及其應(yīng)用 光纖光柵按其空間周期和折射率分布大致可分為以下五種 它們是 一 均勻周期光纖布拉格光柵 p e r i o d i c f i b e r b r a g g g r a t i n g 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 這是 最早 發(fā) 展起來(lái)的一 種光 柵 它具 有較窄的反射帶寬 1 0 n m 和較高 的反射率一 1 0 0 而且 它的反射帶寬和反射率可 以根據(jù)需要 通過(guò)改變 寫(xiě)入條件而加以靈活地調(diào)節(jié) 因此 這也是應(yīng)用最廣的一種光柵 它主要應(yīng) 用在 以下幾方面 1 光纖激光器 利用光纖成柵技術(shù)把相隔一定長(zhǎng)度的摻餌光纖兩端寫(xiě)入光柵 兩光柵之 間為激光增益介質(zhì) 并組成 諧振腔 用 9 8 0 n m或 1 4 8 0 n m波長(zhǎng)的泵浦激 光激 發(fā) 餌離子就會(huì)對(duì)激光產(chǎn)生增益放大 由于光柵的選頻作用 諧振腔只能反 鎖某一特定波長(zhǎng)的光 輸出單頻激光 再經(jīng)過(guò)光隔離器即能輸出線寬窄 效 率高和噪聲低的信號(hào)激光1 7 9 1 如圖 1 1 所示 摻餌 ti 纖 x 用于環(huán)形腔激光器中的鎖模器件 以產(chǎn)生超短光脈沖 等 1 2 1 3 1 2 光纖傳感器 光纖光柵作為傳感元件具有其它傳感器無(wú)可比擬的優(yōu)點(diǎn) 即感應(yīng)的信息 用波長(zhǎng)編碼 而波長(zhǎng)這個(gè)絕對(duì)參量不受光源功率的波動(dòng)及連接或禍合損耗的 影響 還特別容易在一根光纖中連續(xù)制作多個(gè)光柵 所制得的光柵 陣列輕巧 柔軟 與時(shí)分復(fù)用和波分復(fù)用技術(shù)相結(jié)合 很適于作為分布式傳感元件埋入 材料和結(jié)構(gòu)內(nèi)部或貼裝在其表面 對(duì)它們的溫度 壓力 應(yīng)變等實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)監(jiān) 測(cè) 1 4 1 6 1 這項(xiàng)技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用前景 在麥道公司的飛機(jī)上就置入了這種 分布式傳感元件 對(duì)飛機(jī)上各部位的情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 人們提出了多種檢測(cè)方案 大致可分為有源檢測(cè)和無(wú)源檢測(cè)兩大類 圖 所示為一種較典型的無(wú)源檢測(cè)方案 如圖 1 2 所示i v 1 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論丈 了七廠l曰 t d k 圖1 2 光纖光姍分布式傳感器示意圖 3 光纖波分復(fù)用 解復(fù)用器 在同一根光纖中復(fù)用 多個(gè)波 長(zhǎng)n i 隔排列緊密的信道 可極大地增加光通 信的容量 以干涉臂上有兩個(gè)相同的 b r a g g光柵的 ma c h z h n d e r 千涉儀為基 礎(chǔ)的w d m器 件 可以 把一個(gè) 波長(zhǎng) 信道從傳輸 線上分離出來(lái)1 18 1 9 如圖1 3 所 示 利用干涉儀的對(duì)稱性 也可把一個(gè)波長(zhǎng)信道加入到傳輸線路上去 此時(shí) 裝n 用作波分復(fù)用器 如果在干涉臂上加上與原光柵對(duì)共振波長(zhǎng)不同的光柵 對(duì) 還可同時(shí)插入和解出多個(gè)不同波一長(zhǎng)的信道 并可消除復(fù)用 解復(fù)用信號(hào) 間的千擾 用紫外光照射纖芯 使纖芯的平均折射率產(chǎn)生變化 來(lái)調(diào)整光柵 臂的不對(duì)稱 該復(fù)用 解復(fù)用器與輸入光的偏振狀態(tài)無(wú)關(guān) 對(duì)外界溫度變化 也不敏感 能在 1 5 5 0 n m波 長(zhǎng)處 對(duì)信道 間距為 t o o g h z的信 號(hào)進(jìn)行有效的 波分復(fù)用 解復(fù)用 皿山 二 入 久 x 光纖光柵 圖 1 3 基于光纖光柵的波分復(fù)用1 解復(fù)用的示意圖 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 二 非均勻周期光纖光柵 1 叨嗽光纖光姍 c h i r p g r a t i n g 線性咽啾光纖光柵纖芯的折射率沿軸向呈準(zhǔn)周期性變化 反射型明啾光 柵j 毛 有反射帶寬的特點(diǎn) 最 多的可達(dá)幾 卜 納米 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于均勻周期光枷的帶 寬 另外 線性惆啾的光柵能產(chǎn)生大而穩(wěn)定的色散 其帶寬足以搜蓋整個(gè)脈 沖的譜寬 從而被廣泛應(yīng)用于wd m 系統(tǒng)的色散補(bǔ)償 2 0 2 2 1 其原理如圖1 4 所 示 不同波一 長(zhǎng) 在光柵的不同點(diǎn)被反射 因此圖中的紅移分量在光柵的前端反 射 而藍(lán)移分量在光柵的末端反射 藍(lán)移分量比紅移分量多走了2 l 的距離 這樣便在紅藍(lán)移分量之間產(chǎn)生一時(shí)延差 經(jīng)光柵后 滯后的紅移分量便會(huì)趕 上藍(lán)移分量 值得注意的是 這種光柵產(chǎn)生的色散的正負(fù)很容易控制 只要 改變光柵的取向 則它產(chǎn)生的色散大小相同而符號(hào)相反 普all光纖 八 紅 r 藍(lán) 光環(huán)形器 圖 4利用線 性碉啾光纖光柵補(bǔ)償色散原理 圖 此外 碉啾光纖光柵還被廣泛應(yīng)用于摻餌光纖放大器的增益平坦化 2 3 1 和光纖激 光器 的性能優(yōu)化 2 4 2 7 1等 2 t a p e r e d 光纖光柵 目前 除惆啾光纖光柵外 還有一種非均勻周期光纖光柵 即t a p e r e d 光柵 這種光柵的特點(diǎn)是其禍合系數(shù)沿光柵軸向不再是常數(shù) 而是一個(gè)分布 形式 通過(guò)控制不同的分布形式達(dá)到改變光柵反射譜形狀的目的 1 9 9 4 年 h i ll 等人曾 用兩次曝光法制作出類 似明 啾光柵的t a p e r 光柵 并成功的將其 應(yīng) 用于光通 信系 統(tǒng)的 色散補(bǔ)償中12 x 此外 人們 還發(fā) 現(xiàn) 高斯分布的t a p e r 光 柵能 有力地壓制光柵反 射譜的 邊瓣 并得到 更加滿意的色散補(bǔ)償 效果 2 9 1 本 文還將詳細(xì)介紹 一 種新型的正弦調(diào)制t a p e r e d 光纖光柵 這種具多個(gè)反射峰 的光柵 已被用于光纖環(huán)形 腔激光器中 使其能同時(shí)輸 出多個(gè)波長(zhǎng) 三 相移光纖光柵 p h a s e s h i t t e d f ib e r g r a t i n g 13 0 1 一 竺 叁 立 墜生 壑遭 乙一 一一 一 所謂相 移光 柵是 在均勻周期光纖 光柵的 某 特點(diǎn) 上 通過(guò)一 些方法 破壞其 周期的連續(xù)性而得到的 我 們可以把它看作是兩 個(gè)周期性光柵的不連續(xù)連 接 這一不連續(xù) 連接則 會(huì)產(chǎn)生一 個(gè)相移 它的 主要 特點(diǎn)是可以 在周期 性光柵 光譜阻 帶中打開(kāi) 透射窗口 使得 光柵對(duì)某一波 長(zhǎng)有更 高的選擇 度 而 且窗口 位置 可以 隨 相移量的大小 發(fā)生改 變 由 于相移 光柵 具有可改 變阻帶中 通透窗 口 位置的 特性 因此它 在光通信中 有較高的 應(yīng) 用價(jià)值 特別是 在多通 道光波 系統(tǒng)中 可被用來(lái)選擇通道 圖1 5 給出了 四波 全光纖 解復(fù)器的圖 例 從單 通道 過(guò)來(lái)的四 波信號(hào)被分 為四 路 每一分 路都 配置相 移布喇格光 柵 各光 柵 的相 移位置都在光柵的正中 但 有不同的 相移量 這 樣才可以 對(duì)不同的 波長(zhǎng) 進(jìn)行選擇 圖1 5相 移光纖光柵解復(fù)用器示意圖 四 閃 耀光纖光柵 b l a z e d f i b e r g r a t in g 在光柵制作過(guò)程中 紫外側(cè)寫(xiě)光束與光纖軸不嚴(yán)格垂直 而是有一個(gè)小 角度時(shí) 形成所謂閃耀光柵 a i l 如圖 1 6 所示 這時(shí)l p o 模并不僅僅反射到 l p o i 模 還會(huì)反射到其它模式 于是在光柵傳輸曲線上 布喇格波長(zhǎng)的短波 方向會(huì)出現(xiàn)一系列損耗帶 如上所述 其強(qiáng)度隨閃耀角大小而變 對(duì)應(yīng)著基 模和反向傳輸 的其它導(dǎo)模之間的藕 合 光 纖 芯 中 的 贊哭 甲 閃耀光柵 2迄巍王 all 入 射 光 圖 1 6閃耀光纖光柵工作原理圖 7 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 閃耀光柵 可以使信 號(hào)從光纖芯 區(qū)藕合到有損耗的包層模 中或者禍合成 為輻射模而逸出光纖 這個(gè)波長(zhǎng)選抒性分接覆蓋相當(dāng)寬的波長(zhǎng) 因?yàn)樵谶@種 情況下 信 號(hào)不會(huì)被反射 所 以分接就成為一種吸收型濾波器 己經(jīng)得到證 實(shí) 光柵分接器可視為增益平坦濾波器 川 對(duì)于大的閃耀 出射藕合是對(duì)于 受導(dǎo)信號(hào)偏振敏感的 因此 可用閃耀光柵元件做成芯間偏振器 將光柵平 而對(duì)于光纖軸線成很小的傾斜 可做成反射式空間模式藕合器 即是光柵將 一個(gè)導(dǎo)模反射到另一個(gè) 導(dǎo)模 中 五 長(zhǎng)周期光纖光柵 l o n g p e r io d f i b e r g r a t i n g 近幾年來(lái) 人們又在均勻周期光纖光柵的基礎(chǔ)上研制出了長(zhǎng)周期光纖光 柵 l o n g p e r io d g r a t in g l p g 顧名思義 所謂長(zhǎng)周期光纖光柵 是指它的 光柵周期遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于一般 的光 纖光柵 可達(dá) 到幾 百微米 它所 起的作用也與普 通光柵不同 不是將將導(dǎo)波中某頻段的光反射回去 而是將其禍合到包層中 損耗掉 長(zhǎng)周期光纖光柵除具有插入損耗小 易于集成等優(yōu)點(diǎn)外 還是一種性能 優(yōu)異的波長(zhǎng)選擇性損耗元件 可以通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)墓鈻胖芷?使得光柵將一 定波長(zhǎng)的光藕合至包層而迅速損耗掉 并且不存在反射 這一點(diǎn)優(yōu)子前述的 b l a z e d 光柵 因此 長(zhǎng) 周期光柵是e d f a 增益平坦的一種理想元件 1 a 另外 實(shí)驗(yàn)證明 長(zhǎng) 周期光纖光柵的傳輸特性會(huì)因外界應(yīng)力 溫度等的 影響而改變 與普通 f b g相比 對(duì)環(huán)境的變化反應(yīng)更加靈敏 且具有低反射 測(cè)量方法簡(jiǎn)便等優(yōu)點(diǎn) 因此它也是一種理想的傳感元件 5 一 川 1 2 3 光敏光纖中建立光纖光柵的工藝 幾年來(lái) 人們己發(fā)現(xiàn)并采用很多方法進(jìn)行光纖光柵的寫(xiě)入 下面僅對(duì)其 中常用的幾中方法進(jìn)行簡(jiǎn)要的概述 一 均勻周期光纖光柵成柵法 1 外寫(xiě)入成柵技術(shù) a n e x t e r n a l h o l o g r a p h i c w r i t i n g t e c h n i q u e 這 項(xiàng)技術(shù)是利用兩束 相干光形成的全息 圖中的周期分布光強(qiáng)對(duì)光 纖進(jìn) 行誘導(dǎo) 形成光纖光 柵伙 一 所建立光柵的條紋間 距與 全息圖 的條紋間 距 相等 我們可以通過(guò)改變?nèi)D的條紋間距來(lái)制作滿足不同波長(zhǎng)布拉格條件 的光柵 其基木原理如圖 1 7 所示 8 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 圖 i7全息法建立光纖光柵實(shí)驗(yàn)裝置圖 這種 技術(shù) 的優(yōu)點(diǎn)是所建立的光柵穩(wěn)定 所用能量低 并且可以靈活地改 變光柵的中心波長(zhǎng) 但是此技術(shù)要求激光的時(shí)間和空間相干性較好 且在曝 光期 間光路穩(wěn)定性較高 2 相位掩模法 p h a s e m a s k t e c h n i q u e 14 1 4 3 1 這種方法是將掩模作成相位光柵 形成對(duì)誘導(dǎo)光的衍射 在掩模后的泰 伯距離內(nèi)產(chǎn)生有不同周期的衍射條紋 將光敏光纖放在泰伯距離內(nèi)不同的位 置進(jìn)行光誘導(dǎo) 可建立不同周期的光纖光柵 如圖 1 8所示 所用掩模的零級(jí)衍射光受壓制mg 量小于 5 入射光 儡 j a p m 光 纖 芯 尸 干涉 條紋 圖 1 8相位掩模法建立光纖光柵原理圖 9 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 能 1 利川入射光土 t 級(jí)衍射光在掩模后柑干形成的有強(qiáng)烈對(duì)比的周期性亮 暗條紋對(duì)光纖曝光 在光纖上建立的光柵為掩模周期的一半 這是 目前最普遍使用的方法 它方法簡(jiǎn)便 造價(jià)低廉 適于大批量生產(chǎn) 光纖光柵 缺點(diǎn)是靈活性不夠 要想使其所建光柵的布拉格波長(zhǎng)有所變化 可利用在模板前加一透鏡 的方法 3 點(diǎn)一點(diǎn)寫(xiě)入法 p o i n t b y p o i n t t e c h n i q u e s 此技術(shù)的工 作原理 通常是利用脈沖激光器 從外側(cè)在一點(diǎn)上利用狹縫 控制對(duì)光敏光纖的曝光寬度 n 0 光寬度與狹縫寬度相等 光敏光纖上的點(diǎn)因 受光照而使折射率略有升高 一點(diǎn)曝光后 沿光纖軸線移動(dòng)適 當(dāng)距 離 再對(duì)另 一點(diǎn)曝光處理 這樣逐點(diǎn)進(jìn)行曝 光 可在一段光纖上建立光柵結(jié)構(gòu) 這項(xiàng)技 術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是其可調(diào)節(jié)性 即可通過(guò)控制曝光寬度及曝光點(diǎn)間的相互寬度來(lái)建 立周期性或非周期性的光柵 以滿足對(duì)不同波長(zhǎng)進(jìn)行不同控制的需要 如建 立模式轉(zhuǎn)換器或反射濾波 器 二 明嗽光纖光姍成柵法 1 全息法1 4 4 1 這是在外寫(xiě)入均勻周期光纖光柵的 j 2 小 8 2 e r t 8 2 a tr t 口 l j 正 2 9 總介質(zhì)極化矢量可寫(xiě)為兩項(xiàng)之和 p r t 二 p o t p r t 式中 p a r t s r 一 a l e r t 它是在介電常 數(shù)為價(jià) 的非微 擾波導(dǎo)中由 e r t 所感應(yīng)的極化矢量 p p r t 由 2 1 0 式所定義 把 2 1 0 和 2 1 1 式代入方程 2 9 可得 2 1 0 2 1 1 微擾極化矢量 v 2 e y 8 2 凡 一 f8 8 t 2 a 2 r t a 二卜厄 萬(wàn)i r f u 八 v 2 1 2 在 直 角 坐 標(biāo) 系 中 e x 和易有 類 似的 表 達(dá) 式 如果略去導(dǎo)模與 輻射模之間的 禍合 則可用非微 擾波導(dǎo)的本征模場(chǎng) 導(dǎo) 模 表示微擾 波導(dǎo)中的場(chǎng) 對(duì) t e模來(lái)說(shuō) 可寫(xiě)成 e y r 1 合 菩 a z e y m x e r 一 2 1 3 式中 m表示本征模的模序 數(shù) c c 代表復(fù)共扼 而本征 模場(chǎng)應(yīng)滿足非微擾波導(dǎo)的 波動(dòng)方程 共 一 一 e u x a 2 t r e x 一 以 j 2 1 4 式 中 e r e p n 2 r 而n 是 介 質(zhì)的 折 射 率 把近似展開(kāi)式 2 1 3 代入方程 2 1 2 得 一 c 2 一 m2e y 二 82 ey m 8x2 一 r e 一 合 廊 魯 2 2 2i 8 d7 dz2m e y my f 一 協(xié)8 t 2 p r t ly eh 2 1 4 式可以看出 2 1 5 式中 左邊第一個(gè)括號(hào)中的三項(xiàng)之和為零 另外 a m 份是 緩 變 函 數(shù) 即 微 擾 使 電 場(chǎng) 振 幅 沿z 軸 緩 慢 地 變 化 因 而 得 到 下 式 2 1 5 假定 id a m l 1 1 1 一 扮 刀i d z 由 這樣就可以 略去 2 1 5 式對(duì)a 的二次導(dǎo)數(shù)項(xiàng) 從而得到方程 d a 1 門(mén)護(hù) 乳 呱 褚 乃哄 聲一 十 c 二 佘 l p p r 2 1 6 t 2 1 7 i 3 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 在 2 1 7 式的 兩 邊 都 乘以凡 t x 并 在 全 空 間 積分 可 得 如下 方 程 d a 一 dz 一 一 2m 景 j p 一 y e x e r 2 1 9 由 2 1 0 和 2 1 1 式 可得微擾極化矢量為 p r t 一 p r 一 一 e r t 一一 凡 a e r e r t 二 a n 2 r e u e r t 2 2 0 由 于 n 2 r 是標(biāo)量 因 此從 2 2 0 式可以 看出 皺階的引進(jìn)只會(huì)引起t e 模與t e模 或t m模與t m模的禍合 不會(huì)引 起t e模與t m模的藕合 只有當(dāng) 介電常數(shù)的變 化 e r 是張量 時(shí) 才 會(huì)引起兩類不同模式的 禍合 考慮t e 模的情況 把 2 1 3 式代入到微擾極化矢量的表示式 2 1 2 中 可得 pp 一 一 2 4 n 2 r 一 i a z e y m x 一 8 m 2 2 1 再 把上式代入 2 1 8 式中 可得 牢 一 p 一 嘿一 一 一 一 ieo 8 24co 8t2 a m z f 一 一 z e v m x e yt x 二 一 2 2 z 可 將 上 式 的 右 邊 看 作 是 引 起 前 向 波人 c e n m r l 與 后 向 波 a 1 q a f m 藕 合 的 源 為 了使波源與波的相互作用不被抵消 要求兩者有相同的頻率 同樣重要的是 為使 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 相互作用在傳播距離上不 被平均為零 波和源必須有近乎相同的 位相 因此 要使 第二個(gè)模 禍合到第s 個(gè)模 必須使 2 2 2 式中的乘積 a n x z e x p 1 i o z 包 含 正 比 于 e x p i 3 z 或 e x 試 一 幣 習(xí) 的 項(xiàng) 前 者 表 示 微 擾 驅(qū) 動(dòng) 了 前 向 波 而 后 者 表 示 微擾驅(qū)動(dòng)了后向波 至于究竟是 w動(dòng)前向波還是后向 波 則有依賴于變最z 的微擾 函 數(shù) n 2 x z 決 定 若 將 微擾 n 2 x z 的 周期 選為 人 使 得玩 a 二 r 其中i 是 整 數(shù) 則 可 將 n x z 展開(kāi) 為 如 下 形 式 an 二 一 一 x a ex4 t2g n zl1 j a 2 2 3 這 樣 2 2 2 式 右 邊 積 分 中 包 含 了 1 比 于 一 e x p i 2 1n 人 一 r z l 的 一 項(xiàng) 9 i m s 又 因 為 要 一 二 因 此 這 一 項(xiàng) 顯 然 能 夠 驅(qū) 動(dòng) 2 2 2 式 左 邊 的 a ex p i 3 z 結(jié) 果 得到 nf l d z 鄂a 一 1 a n z xi e y x 12 d x 一 一 e 1 于 是 前 向 波a 與 后向 波a 之 間 通 過(guò) n 2 x z 的 第1 個(gè) 諧 波的 藕 合 式描述 2 2 5 可以由下 2 2 6 相應(yīng)地有 2 2 7 式中 da dz 尸 一 z afllz 等 lr a e a 6 kc 歲0a 1 a n x e y x j dxx 4 2 2 8 稱為 禍合系數(shù) 禍合系數(shù)的大小反映了前向波與后向波之間能量 交換的快慢程度 而 p p 一 i n a 若令 2 2 9 則有 八 p p 一 p 這里應(yīng)特別指出 兩個(gè)模式所攜帶的總功率是守恒的 這是因?yàn)?2 3 0 5 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論丈 是 ia l 一 a i 卜 0 2 3 1 下而研究圖所示的特定的 矩形 皺階波導(dǎo) 對(duì)于這種波導(dǎo) 有 a n z 二 a n z j 粵 2 sin ilz sin 3 ylz 1 二 n z x 藝a e m 2 3 2 式 q 1 一 一a5 x50 在其它各處 2 3 3 i 為奇數(shù) i 為偶數(shù) 1 a o 三 21一阮0 r 一一 a 當(dāng)1 是奇數(shù)時(shí) k 二一4 7 d f a n 2 x l e 0 x z dx 實(shí)際上是這樣來(lái)選抒人的 使得對(duì)于某個(gè) 特定的 i 值 a d o 時(shí) 則有 2 3 4 p 二 0 應(yīng)該注意到 當(dāng) x n i 2 式 中 入 二 2 rz p 是 第 個(gè) 導(dǎo) 模的 等 效 波長(zhǎng) 2 3 5 現(xiàn)在可以 利川介質(zhì)平板波導(dǎo) t e模的木征模場(chǎng)的表示式以 及 2 3 3 式來(lái)求禍合系數(shù) 因?yàn)?f a n e y x z d x 一 2 i0 j e x zd 一 n z n z a z r 一 k x 一 普 51 1zq sin x dxk 2 3 6 如 果 考 慮遠(yuǎn) 離 截止 的 導(dǎo) 模 r m k o nk n k 可得 4 k co p h p k s q h 1 q i p 4 k cq l r 一 h q 丁 2 3 8 在 遠(yuǎn)離截止的狀態(tài)下 n 2 對(duì)于 k o c i 的 情況 2 3 6 式的 積 分 變 成 一 fa 二 22 e y x d x n i 2 一 n 234 r r f i 3 k p n 3 3 l 丁 l i 甲 2 一 22 n q u q u 而利用 2 3 7 式 可得 2 yr s 2 n 一 n 32 x l 一3 1a 2 4 0 21 n 1 心 3一份 之a(chǎn)一n 立腸 q h 由上 式可以看出 模階數(shù)越高 皺階越深 薄 膜越薄 禍合系數(shù)就越大 反之亦然 由上述分析可以看出 禍合問(wèn) 題可以 簡(jiǎn)化為一對(duì)禍合模方 程 2 2 6 和 2 2 7 以 及 一個(gè)禍合系數(shù)的表達(dá)式 2 4 0 值得注意的是 以 上推導(dǎo)的 周期 性皺紋波導(dǎo)禍合模方程 對(duì)纖芯 折射率呈周期 性變化的光纖同樣適用 詳細(xì)的討論見(jiàn)下章 一 1 7 南開(kāi)大學(xué)項(xiàng)士生畢業(yè)論文 第三章 各種光纖光柵的理論分析和實(shí)驗(yàn)研究 3 1均勻周期光纖布拉格光柵 3 1 1均勻周期光纖光柵的藕合模方程解析解 1a 研究禍合模方程的解 為簡(jiǎn)單起見(jiàn) 令彩 一 a 可 b 于是 2 2 6 和 2 2 7 式可分別寫(xiě)成 蕓 k a e 1 z ap d ad 二 b e 12 m 3 l 3 2 對(duì) 3 2 式求一次導(dǎo)數(shù) d a ds2 器 e z m 一 2 a 6 b e jz 0p k k d a a斗i z 氣 刀 一 丁 一 id z 3 3 這是一個(gè)常系數(shù)的二階線性齊次微分方程 其通解是 a z 一 c u e 一 c z e a 式中 3 4 kc o c c z 是待定常數(shù) 2 一 k 3 5 設(shè)介質(zhì)平板波導(dǎo)界面上的皺階對(duì)光傳播的影響可看作微擾 令振幅為 b 0 的光從 0 處的邊界入射 并設(shè) 在z l 的 邊界 上 后向 波的振幅a l 卜 0 則由 3 4 式 可得 c 二 一 c z e 2 sl 把上式代入 3 4 式 得 a z c z e zs c e e p s z c z e 一 2 c 2 e 0 p r s in h s z 一 l 3 6 于是有 d a z d z 一 二 c z 1 i e p e p 一 s in h s z 一 l s e m s r c o s h s z 一 t l i s 南開(kāi)大學(xué)項(xiàng)士生畢業(yè)論文 把上式代入 3 2 式 可得 b z 二 牛 一 da 亡口 2 一 青 2 c ze lea sa a o sin h s z 一 s c o sh s z l 于 是 有 b 0 共2 c e a 3 s in h s l is c o s h s l 亡 從而得 到 c 2 備 e s b 0 把上式代入到 3 6 和 3 7 式中 動(dòng)s i n h s l i s c o s h s l 即可 得到入射波和反射波的衷示式 a z e 1 二b 0 k e 3 8 一 0 a 6 s in h s l is c o sh s l x 一 a p s i n h s z 一 i is c o s h s z 一 1 咧s in h s l is c o s h s l e 囑 x s i n h s 一 l 當(dāng) p 0 時(shí) 有 b 0 1 k 1 sin h k z l 一 k n l c o s h ic l b z b 0 c o s h l z 一 l 3 9 c o s h rc o l 此時(shí) 光柵具有最大的反射率 r ta n h k l 而反 射的中心 波長(zhǎng) b 2 n g 人 稱為布喇格波長(zhǎng) 的半高寬 f wh m 2 i 長(zhǎng) 3 1 0 r u s s e l l等人給 出了反射峰 一f sn j2 a v2a m b 2nm e l 3 1 1 對(duì)反射率接近 1 0 0 的強(qiáng)光柵 二 1 而對(duì)弱光柵來(lái)說(shuō) 二 0 5 從 3 8 式可以看出 當(dāng)雙曲函數(shù) c o s h和 s i n h 的參變里足夠大 反射所致 前向 波的 功率禍合到后向 波中去了 因 此 后向 波的 功率 a z f沿著它自己 的傳播方向在微擾區(qū)中按指數(shù)上升 由此可以知道 周期性皺波導(dǎo)具有鏡面 反射效應(yīng) 圖3 1 顯示了均勻周期光纖光柵的反射率 r隨波長(zhǎng)的變化 可以 1 9 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 看出 它是一種波 長(zhǎng)選抒性 的濾波器們 1牡助引腸肪婦幻 2e 1 r 圖 3 1 均勻周期光纖光柵反射譜 3 1 2均勻周期光纖光姍的制作 二 二 krf mg f t 卞 主 面鏡 圖 3 3 紫外光側(cè)寫(xiě)入光纖光柵實(shí)驗(yàn)裝置圖 上圖為可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的光纖光柵紫外光側(cè)面寫(xiě)入的實(shí)驗(yàn)裝置圖 下面就對(duì) 其中的各個(gè)部分逐一加以介紹 0 l e d寬 帶光源 出射功率為一4 8 d b m 覆蓋以1 5 3 0 n m為中 心 1 0 0 n m 的帶寬 k r f 準(zhǔn)分子激光器 這種激光器發(fā)出的脈沖紫外光波長(zhǎng)為2 4 4 n m 相 干長(zhǎng)度約為 2 厘米 光斑大小為2 0 x 8 m m z 光強(qiáng)沿光斑的寬度方向呈高斯 分布 沿長(zhǎng)度方向均勻分布 激光輸出功率最大可達(dá) 5 0 0 m j 脈沖 脈沖重復(fù) 頻率可達(dá) 1 0 次 秒 0光譜儀 實(shí)驗(yàn)所用安立光譜儀 最高分辨率為o l n m e 0光敏光纖 木實(shí)驗(yàn)所用的光纖是高摻鍺光敏光纖 一種是加拿大生產(chǎn) 的 具有較高的摻雜濃度 另一種為四十六所生產(chǎn) 摻雜濃度較低 0相位掩膜 相位掩膜是在紫外石英上利用離子刻蝕技術(shù)制成的 本實(shí) 2 0 南開(kāi)大學(xué)碩士生畢業(yè)論文 驗(yàn) 卜 使用了兩個(gè)相位掩膜 對(duì)應(yīng)中心波 長(zhǎng) 為 1 5 5 6 n m和 1 5 3 1 n m 0 光纖夾座 光纖夾座起到固定光敏光纖 的作用 同時(shí)還能在光纖的一 端加一微小應(yīng)力 將光纖拉緊從而與相位掩膜緊密相靠 使得寫(xiě)入的效果更 好 0 柱而 鏡 實(shí)驗(yàn) 中所用柱面鏡焦距 為 5 0 mm 起到匯聚紫外光 提高光 功率密度的作用 實(shí)驗(yàn)步驟 將光敏光纖夾在光纖夾座上 略加應(yīng)力 調(diào)整相位模板的位 置 使光纖與其緊靠 將光纖 的兩端分別與寬帶光源和光譜儀連接 以便進(jìn) 行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè) 準(zhǔn)分子激光器 發(fā)出的紫外光經(jīng)柱面透鏡匯聚成一細(xì)光斑透過(guò)模 板照射在光纖上 仔細(xì)調(diào)節(jié)光斑的取向 使光斑與光纖完全重合 曝光若干 脈沖 即可得到光纖光柵 如圖 3 4就是利用 加水大光纖經(jīng)一個(gè)脈沖曝光后 得到的光柵 由于光纖的光敏性機(jī)制十分復(fù)雜 其光敏性也隨著光纖的不同而有著顯 著 的不同 為了更好地進(jìn)行