锥形光纤布拉格光栅光谱特性研究

"基于熔融拉锥光纤布拉格光栅的光谱特性" 本文主要探讨了熔融拉锥光纤布拉格光栅（FBG）的光谱特性，特别是在锥形光纤结构中的表现。锥形光纤是一种直径沿轴向逐渐变化的特殊光纤类型，它的结构特点对FBG的性能有显著影响。 在理论分析部分，研究人员采用了Broyden迭代算法结合打靶法来求解锥形FBG的耦合模方程，以此深入理解锥度对FBG光谱的影响。通过数值模拟发现，与传统均匀FBG相比，锥形光纤的FBG光谱会向短波长方向漂移，同时光谱带宽增加。这是因为锥形结构导致纤芯对光场的束缚力减弱，使得光谱的峰值反射率和透射深度降低。锥度的增大加剧了这些效应。 实验部分，研究者利用拉锥法制备了锥形光纤，并通过调整拉锥速度来改变光纤的锥度，从而研究锥度对光纤损耗的影响。他们使用248纳米的紫外激光和537纳米周期的均匀掩模板在制备的锥形光纤上写入布拉格光栅，进一步观察不同锥度对光栅光谱响应的改变。实验结果证实了理论分析的准确性，即锥度的变化确实可以显著改变FBG的光谱特性。 这些发现对于光纤通信、光纤传感器和光学滤波器等领域具有重要意义，因为它们提供了优化FBG性能的新途径，特别是在需要调整光谱特性的应用中。锥形光纤布拉格光栅可以用于制造宽带光源、波长选择开关以及对特定波长敏感的传感器等，其独特的光谱特性为光纤器件的设计提供了新的设计理念。 这篇研究揭示了熔融拉锥技术在制作锥形光纤布拉格光栅时如何影响光谱响应，为理解和控制光纤光栅的性能提供了宝贵的理论和实验依据。这不仅有助于提升光纤器件的性能，也为未来光纤技术的发展开辟了新的研究方向。