基于模式转换的镀膜长周期光纤光栅传感器的结构优化设计

作     者：顾铮■ 蓝锦龙 

作者机构：上海理工大学理学院光电功能薄膜实验室上海200093 

出 版 物：《中国激光》 (Chinese Journal of Lasers)

年 卷 期：2014年第41卷第1期

页      面：133-138页

核心收录：

学科分类：070207[理学-光学] 07[理学] 0702[理学-物理学] 

基　　金：国家自然科学基金(60777035) 教育部科学技术研究重点项目(208040) 上海市教育委员会科研创新重点项目(11ZZ131) 上海市重点学科建设项目(S30502) 

主　　题：光纤光学 镀膜长周期光纤光栅 模式转换 灵敏度 

摘      要：基于耦合模理论,根据镀膜长周期光纤光栅(LPFG)包层模有效折射率随膜层参数的变化,指出了模式转换区的划分及特点,考察了模式转换区及其附近LPFG透射谱折射率的响应特性。从传感器设计角度,进一步针对波长偏移和透射率两种检测类型,给出了两类灵敏度的定义,讨论了模式转换区及其附近灵敏度随薄膜参数与光栅参数变化的关系,通过优化设计,给出了高灵敏度对应的最佳设计参数带及区域。结果表明,选择合适的膜层参数与光栅参数,利用波长偏移和透射率两种检测方法,该传感器对薄膜折射率的分辨率均可达10-7以上,且模式转换区适合于制作波长偏移型的传感器,模式转换区附近则适合用于制作透射率型传感器。