教育部科学技术研究重点项目(208040)
- 作品数：31 被引量：127H指数：7
- 相关作者：蓝锦龙张江涛邓传鲁蒋秀丽陈海云更多>>
- 相关机构：上海理工大学上海电力学院浙江师范大学更多>>
- 发文基金：上海市教育委员会重点学科基金教育部科学技术研究重点项目国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：电子电信自动化与计算机技术理学机械工程更多>>
- 镀膜长周期光纤光栅的单峰宽带滤波特性
- 2012年
- 镀膜长周期光纤光栅(LPFG)工作于相位匹配转折点时纤芯模与高次包层模的耦合产生单个宽带损耗峰,其3 dB带宽取决于纤芯模和包层模之间的色散差、光栅长度以及中心波长.研究表明,薄膜折射率和厚度的变化将影响纤芯模与包层模之间的色散差,从而影响损耗峰的3 dB带宽,同时损耗峰中心波长亦随之移动.薄膜折射率为1.57,厚度为350 nm时,损耗峰带宽可达302 nm.减小光栅长度在保证中心波长损耗大于6 dB的前提下可使损耗峰3 dB带宽增大至334 nm.进一步研究表明,在均匀LPFG中偏离光栅中点的适当位置引入单个π相移可以使带宽增大至372 nm以上.
- 陈海云顾铮■杨颖
- 关键词：长周期光纤光栅相移长周期光纤光栅
- 啁啾长周期光纤光栅的超宽带滤波特性及其切趾优化被引量：2
- 2012年
- 基于光纤光栅的模式耦合理论,采用传输矩阵法对啁啾长周期光纤光栅(LPFG)的超宽带滤波特性进行了分析。研究表明当啁啾LPFG的纤芯模同时与同向传输的多个阶次的包层模发生耦合,且与多个不同阶次包层模对应的谐振峰交叠时,其传输谱带宽可扩展到500nm以上,可用做超宽带带阻滤波器。传输谱带宽随模式序数、啁啾系数、光栅长度、周期和折射率调制量的增加单调递增,但随光纤包层半径的增大单调递减。采用高斯折射率切趾技术抑制了传输谱旁瓣,为设计超宽带滤波器提供了新的方法。
- 杨颖顾铮■
- 关键词：光纤光学模式耦合理论传输矩阵法超宽带滤波器
- 倾斜长周期光纤光栅薄膜传感器特性研究被引量：2
- 2013年
- 为设计高灵敏光纤光栅薄膜传感器,基于耦合模理论研究了表面镀制高折射率敏感薄膜的倾斜长周期光纤光栅(TLPFG)耦合特性和薄膜折射率传感特性。TLPFG能激发高阶(角向序数l>1)包层模耦合,高阶包层模耦合系数随倾角θ增大而增大,θ<80°时,高阶包层模耦合系数远小于1阶包层模耦合系数。研究表明,光栅倾角变化不影响包层模耦合谐振波长,但影响光谱透过率。进一步研究了TLPFG在θ<80°时1阶5次包层模耦合的光谱透过率对薄膜折射率变化的响应,分析了光栅结构参数(L、Λ、θ)和薄膜参数(h3,n3)对薄膜折射率响应灵敏度的影响,结果表明,响应灵敏度相比于非倾斜LPFG可提高一个数量级,对薄膜折射率的分辨率可达10-9。
- 陈海云顾铮先陈鑫
- 关键词：光纤光学灵敏度分辨率
- 级联倾斜长周期光纤光栅传输谱特性研究被引量：5
- 2015年
- 通过理论模拟和实验研究了级联倾斜长周期长纤光栅(CTLPFG)的传输谱特性。基于耦合模理论和传输矩阵法,分析了级联长度、级联位置、级联个数和光栅倾角对级联倾斜长周期光纤光栅传输谱的影响:级联长度和级联位置对CTLPFG和级联长周期光纤光栅(CLPFG)传输谱的影响是一致的;随着光栅倾角的增大,CTLPFG的二阶包层模对应的损耗峰增强,三阶包层模对应的损耗峰变化不明显,且二阶包层模显著强于三阶包层模,二阶模的传输谱对60°以上的光栅倾角的变化很敏感;级联段数的增加可以明显增加通带的宽度,且通带宽度与级联段数呈很好的线性关系(回归系数为0.9988),表明CTLPFG在双峰滤波器中有良好的应用价值。实验上,利用逐点写入法刻制了CTLPFG,通过实验结果和理论模拟结果的比较分析,发现实验和理论结果表现出较好的一致性。
- 陆建国顾铮■高侃
- 关键词：光纤光学耦合模理论传感
- 薄膜消光系数对镀膜长周期光纤光栅传输谱的影响被引量：2
- 2010年
- 在长周期光纤光栅外镀折射率随环境变化而改变的敏感薄膜,其谐振波长随薄膜折射率的变化而改变。对无吸收薄膜,光栅耦合强度为π/2时,其传输谱中谐振波长对应的损耗峰峰值为零。镀复折射率薄膜的长周期光纤光栅,耦合强度为π/2时,损耗峰不为零,在谐振波长对薄膜折射率变化响应灵敏的区域,包层模传输常数的虚部较大,损耗峰幅值减小,甚至消失,不利于谐振波长的测量。通过求解镀复折射率薄膜长周期光纤光栅的耦合模方程,得到了损耗峰峰值的解析解。找到了损耗峰为零的条件。在此条件下设计光栅,可以有效地避免损耗峰减小带来的不利因素。
- 蒋秀丽顾铮■
- 关键词：光纤光学长周期光纤光栅
- 镀膜相移长周期光纤光栅大间隔双峰滤波特性
- 2012年
- 研究了镀膜相移长周期光纤光栅(PS-LPFG)工作于相位匹配转折点(PMTP)时的大间隔双峰滤波特性。LPFG工作于PMTP时,纤芯模与高次包层模耦合产生的损耗峰3dB带宽可达288nm以上,在此LPFG中点引入单个π相移时在中心波长两侧出现的两个阻带峰间隔达388nm,远大于低次包层模耦合π相移LPFG的双峰间隔。在LPFG中均匀地引入M(M>1)个π相移时,双峰间隔随M的增大而增大,M为奇数时,中心波长损耗为0;M为偶数时,中心波长损耗随M的增大而减小。薄膜折射率与厚度的增加都将使两个阻带峰向短波长方向移动并增大双峰间隔。光栅长度的增大在改变双峰峰值损耗的同时使双峰间隔逐渐减小。
- 陈海云顾铮■杨颖
- 关键词：光纤光学相移长周期光纤光栅传输矩阵法
- 表面等离子共振效应中传统近似理论与薄膜光学理论被引量：6
- 2010年
- 指出Kretschmann模型的传统表面等离子共振公式在求解金属薄膜的参量时存在近似性,采用更为严密的薄膜光学理论,通过薄膜膜系的特征矩阵,得出表面等离子体共振衰减曲线.结果表明,表面等离子体共振近似理论与薄膜光学理论得到的共振角及反射率幅度存在差别;采用等高线图,给出了共振角差随着金属介电常量的变化规律.进一步的实验表明,薄膜光学理论所得模拟结果较表面等离子体共振近似理论与实验值吻合地更好,证明薄膜光学理论应用在表面等离子体共振效应要优于常用的近似理论.最后,采用两种理论对表面等离子体共振传感器进行优化设计,结果表明,两种理论所获得的高灵敏度分布区域差异较大,必须采用薄膜光学理论提供更精确的薄膜参量,来优化设计高灵敏度表面等离子体共振传感器.
- 张江涛顾铮■邓传鲁
- 关键词：物理光学表面等离子共振特征矩阵灵敏度
- LP模型分析涂覆长周期光纤光栅复折射率传感器
- 2010年
- 对于涂覆长周期光纤光栅(LPG)传感元件,涂覆层折射率大于包层折射率时将具有很高的灵敏度。然而在涂覆层厚度为纳米量级时,涂覆层的折射率将具有一定的吸收,吸收将对LPG传感元件产生一定的影响。本文在线偏振(LP)模近似理论和耦合模理论(CMT)的理论模型基础上,通过数值计算对这一情况进行研究讨论。详细分析了模式转变点附近和远离模式转变点区域涂覆LPG的模式结构和透射谱情况。在无吸收的理想模型基础上,详细分析了消光系数对模式转变和重新组合的影响,以及模式结构的转变对LPG透射谱的影响,得出吸收将会导致LPG灵敏度、可测量的动态范围的变化。最后,文章给出了一种新型的LPG吸收传感元件的模型。
- 罗涛顾铮■
- 关键词：长周期光纤光栅耦合模理论消光系数折射率
- 镀膜双峰谐振长周期光纤光栅折射率传感的优化设计与实验被引量：5
- 2016年
- 利用镀自组装薄膜的双峰谐振长周期光纤光栅（LPFG）实现了高灵敏的折射率传感,给出了提高镀膜双峰谐振光纤光栅对环境折射率（SRI）灵敏度的途径。确定最佳镀膜厚度,使光纤包层模位于模式转换区附近;调整光纤半径,使镀膜后光栅的双峰位于相位匹配转折点（PMTP）附近,给出了确定最优膜厚和光纤半径的方法。将不同半径的双峰光栅镀自组装聚丙烯胺盐酸盐（PAH）/聚丙烯酸（PAA）薄膜后,放入不同浓度的葡萄糖溶液中进行折射率传感实验。结果表明：通过优化光纤半径和薄膜厚度,镀膜后工作于模式转换区附近和PMTP附近的双峰光栅对1.333-1.372范围内折射率的灵敏度高达3985nm/RIU（RIU为单位折射率）,明显高于不在模式转换区或PMTP附近的光栅,亦高于已报道的非双峰镀膜长周期光纤光栅。
- 蒋秀丽顾铮■凌强蓝锦龙
- 关键词：光纤光学长周期光纤光栅
- 光纤腐蚀传感器研究进展被引量：4
- 2016年
- 光纤腐蚀传感器(FOCS)是近年来腐蚀监测传感器的研究热点,以其轻巧简便、抗电磁干扰和可分布式测量等优点使其具有诱人的应用前景。对金属腐蚀机理作了介绍,给出了几种常见的光纤腐蚀传感器的检测方法,阐述近年来光纤腐蚀传感器的最新进展,对未来光纤腐蚀传感器的发展趋势作进一步展望。
- 凌强顾铮一先
- 关键词：光纤光栅
