As2S3硫系玻璃光纤布拉格光栅的制备研究

摘要

硫系玻璃材料具有高非线性、中远红外域有良好的透光性，在近中红外波段有广阔应用前景，其光子器件将应用在通信和中红外波段的传感器、非线性信号处理和光纤激光等领域。硫系玻璃光纤的布拉格光栅是个重要光子器件，作为线性器件，它可应用于红外传感器；在非线性光学应用中，它可以实现全光开关、脉冲整形，还能提高超连续光谱的产生和减慢光速等。
　　本文先通过耦合模理论对As2S3硫系玻璃光纤布拉格光栅进行仿真，分析了它的反射谱、透射谱、功率转换和峰值反射率与折射率调制量的关系。
　　然后实验研究制备As2S3硫系玻璃光纤布拉格光栅。实验中使用带+1/?1两级衍射级的相位掩模板的改进型 Sagnac干涉光栅写入系统和 As2S3硫系玻璃光纤的准带隙光532 nm作为曝光波长，分别考察了两种不同直径（~170μm和~140μm）的低损耗 As2S3硫系玻璃光纤上布拉格光栅的刻写。实验详细分析了曝光期间两种不同直径的As2S3硫系玻璃光纤布拉格光栅的动态特性，包括透射谱、透射峰值等；另外，还分析了直径较小（~140μm）的光纤的纤芯光敏性，得到其折射率调制幅度和平均折射率变化的情况。

目录

声明

第1章 引言

1.1 光纤布拉格光栅

1.2 硫系玻璃光纤

1.3硫系玻璃光纤布拉格光栅及其刻写方法

1.4本论文的研究内容

第2章 光纤布拉格光栅的理论基础

2.1 引言

2.2 光纤光栅的耦合模理论

2.3 单模均匀光纤布拉格光栅的耦合模方程求解

2.4 本章小结

第3章 As2S3硫系玻璃光纤布拉格光栅仿真

3.1 不同光纤光栅长度下的反射谱

3.2 透射谱

3.3 功率转换

3.4 峰值反射率

3.5 本章小结

第4章 As2S3硫系玻璃光纤布拉格光栅的制备和分析

4.1 实验装置及原理

4.2 实验结果与分析

4.3 As2S3硫系光纤布拉格光栅的实验和理论比较

4.4 章节小结

第5章 总结

致谢

参考文献

附录 A

攻读学位期间的研究成果