光纖光柵和寫入技術，光纖光柵的作用和原理

原理：冰雹光纖光柵是利用光纖材料的光敏性，通過紫外光方法將入射光的相干場圖樣帶入光纖纖芯，在光纖纖芯中沿軸向折射率週期性變化，從而形成永久的相源漏光柵空間，其作用實質上是在光纖纖芯中形成窄帶濾光片或映象。 當一束寬頻光穿過光纖光柵時，滿足光纖光柵布拉格條件的波長將被反射，其餘波長將繼續通過光纖光柵傳輸。

功能： 1、光纖光柵在光纖通訊系統中的應用：光纖光柵作為一種新型的光學器件，主要用於光纖通訊、光纖感測和光資訊處理;

2、光纖光柵自問世以來，在光纖感測領域得到了廣泛的應用。 由於光纖垂直網格的諧振波長對應力應變和溫度的變化敏感，因此主要用於溫度和應力應變的測量。

3、光纖濾波器是光纖通訊中重要的無源器件，光纖光柵的出現真正實現了全光纖濾波器。

光纖光柵利用光纖的光敏性，在紫外光照射下產生光致折射率變化，在纖芯上形成週期性的折射率分布，使入射光中的相位匹配頻率相干反射，形成中心反射峰。 根據耦合模式理論，當寬頻光在光纖布拉格光柵中傳輸時，會產生模耦合，其中心波長b可由光纖光柵的布拉格方程表示為[13-14]

式中b為FBG的中心波長，即反射波的波長; 是光柵週期; NEFF是磁芯的有效折射率。

希望對你有所幫助。

幫浦浦源發出的幫浦浦光通過反射鏡耦合到增益介質中，因為增益介質是稀土元素摻雜的光纖，所以幫浦浦光被吸收，吸收光子能量的稀土離子發生能級躍遷，實現粒子數的反轉， 反向粒子通過諧振器，從激發態過渡回基態，釋放能量，形成穩定的雷射輸出。

光纖雷射器的結構類似於傳統的固體雷射器和氣體雷射器，主要由幫浦浦源、增益介質和諧振器三部分組成。 其中，幫浦浦源一般為高功率半導體雷射器，增益介質為摻雜稀土元素的玻璃纖維，諧振腔由耦合器或光纖光柵組成。

光纖雷射器，英文名稱為Fiber Laser，是利用摻雜稀土元素的玻璃纖維作為增益介質產生雷射輸出的器件。 光纖雷射器可以在光纖放大器的基礎上發展，因為光纖雷射器中的光纖芯很薄，所以在幫浦浦光的作用下，光纖的內部功率密度很高，使雷射能級出現“粒子數反轉”現象，在此基礎上，再通過正反饋迴路形成諧振器， 可以在輸出端形成雷射振盪。

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光纖光柵的原理及應用.

劉岩廣博技術研究院.

光柵的概念。

光柵是一種光學元件，由大量寬度相等、間距相等的平行狹縫（或反射面）組成。 光柵的分類。

幾何分類：平面光柵和立體光柵 動作型別分類：反射光柵和透射光柵。

反射光柵。 光柵的作用。

色散光譜學是應用最基本的，利用光程差來實現光譜分離的作用，是資訊光學中最複雜、最多樣化、最成熟的濾光片，光柵用於濾波、編碼和波選擇以及全息成像。 在光纖通訊和光纖感測領域，光纖光柵也得到了廣泛的應用。

光柵衍射。 當平行光垂直於光柵平面時，光波會在每個狹縫處發生衍射，AB衍射光會干涉後通過透鏡匯聚在螢幕上，從而在螢幕上出現細而亮的均勻分布的條紋。 它是單縫衍射和單個接縫之間的干涉的綜合效應

光柵衍射的FOP。

光柵方程（光亮條紋條件）：

ab)sink

n=1d=a+b 是從光柵常數高光到中心的距離：

xfsinfkab

k=0,1,2,3…）

n=2d=3an=3d=3an=4d=3an=5d=3a-2-1012

衍射圖。 歸一化強度分布（n 是狹縫數）。

光柵衍射圖和強度分布。

1.FBG 的定義。

光纖光柵：在一定長度的光纖上，在光纖的纖芯或包層中

光纖光柵是將光纖纖芯的折射率通過一定的方法軸向週期調製而形成的一種衍射光柵，本質上是一種寫在光纖上的光柵，一般寫在光纖的纖芯上。

去這裡看看，有一些關於各種纖維光柵生產的簡單介紹。

光纖光柵的製備方法有很多種，可以購買乙份光無源器件，對此進行了詳細討論。

一般可以分為外部寫入和內部寫入，外部寫入比較流行。 其中，使用相掩模模板是大規模生產的主流技術。 簡單地說：

首先用高壓氫載體對光纖進行處理，然後去除部分需要寫入光柵的塗層，進行一些表面處理，然後使用準分子雷射器+相位模板在光學平台上寫入，寫入時間與模板和雷射器有關。 特殊光柵的製備可能還需要特殊的工藝（例如應力等）。

光纖光柵在光纖通訊系統中的應用 光纖光柵作為一種新型的光器件，主要應用。

內建光纖通訊，光纖感測和電容。

光學資訊處理。 它在光纖通訊中具有許多特殊功能，應用廣泛。 光纖光柵自問世以來，在光纖感測領域得到了廣泛的應用。

光纖光柵感測器因其抗電磁干擾、防腐蝕、電絕緣、靈敏度高、成本低、與普通光纖相容性好等優點而越來越受到關注。 由於光纖光柵的諧振波長對應力-應變和溫度的變化敏感，因此主要用於溫度和應力-應變測量。 該感測器通過外部引數（溫度或應力應變）調製布拉格光纖光柵的中心波長來獲取感測資訊。

因此，感測器靈敏度高，抗干擾能力強，對光源能量和穩定性要求低，適用於精密準確的測量。 光纖光柵感測器現在佔光纖主導材料的百分比。 光纖光柵感測器已用於監控高速公路、橋梁、水壩、礦山、機場、船舶、岩土工程、鐵路、石油或天然氣儲存。

1978年，O Hill和他在加拿大通訊研究中心的合作者首次在摻鍺光纖中觀察到光子誘導光柵。 希爾的早期光纖是可見光波長為488nm的氬離子雷射器，通過增加或延長注入光纖芯的光的照射時間，在纖芯中形成光柵。 後來，Meltz等人利用高強度紫外光源形成的干涉條紋，橫向**在光纖側翼，在光纖纖芯中產生折射率調製或相位光柵。

1989年，成功研製出第一台位於通訊頻段的Braggno波長光纖光柵。

計量光柵技術的基礎莫爾條紋最早由英國物理學家 L Rayleigh 提出。 直到 20 世紀 50 年代，它才被掩埋並開始使用光柵的摩爾紋條紋進行精確測量。