基於特種光纖微結構的光纖模式耦合器件研究

《基於特種光纖微結構的光纖模式耦合器件研究》是依託上海大學，由劉雲啟擔任項目負責人的面上項目。

基本介紹

• 中文名：基於特種光纖微結構的光纖模式耦合器件研究
• 項目類別：面上項目
• 項目負責人：劉雲啟
• 依託單位：上海大學

中文摘要

特種光纖微結構模式耦合器件是基於特種光纖微結構，結合脈衝雷射誘導折射率調製技術而製備的一種新型光纖無源器件，項目建議研究製備具有光纖微結構與特殊摻雜的少模特種光纖，利用脈衝雷射在光纖不同區域誘導折射率變化，從而改變光纖的模式耦合特性，實現不同纖芯模式之間的高效率耦合。將結合理論建模與數值模擬，實驗研究雷射引起光纖折射率調製的物理機理，器件的模式耦合特性則通過對其光譜、模場分布和折射率分布的測量進行實驗研究，基於理論和實驗對比研究的結果，將改進特種光纖的製備參數和雷射寫入方法，從而提高器件的模式耦合效率，實現模式耦合的靈活控制。這種光纖微結構模式耦合器件在新型的多模光纖空分復用光通信系統與新型的光纖感測器等領域有潛在的套用前景。

結題摘要

長周期光纖光柵是通過雷射誘導折射率調製而製備的一種新型光纖無源器件，在光纖通信與光纖感測中有廣泛的套用。本項目利用二氧化碳雷射在少模光纖中成功製備長周期光柵，利用脈衝雷射在光纖不同區域誘導折射率變化，從而改變光纖的模式耦合特性，實驗研究了少模光纖長周期光柵的透射光譜、偏振、感測和模式耦合特性，實現了光纖纖芯模式之間的高效率耦合，並實現了光纖軌道角動量模式的產生和轉換。通過調節光纖旋轉與雷射掃描，成功製備了螺旋光纖長周期光柵，在光纖中形成螺旋形的折射率調製，實驗測量了螺旋長周期光柵的感測特性和模式耦合特性，實現了光纖軌道角動量模式的轉換。結合理論建模與數值模擬，實驗研究了雷射引起光纖折射率調製的物理機理，器件的模式耦合特性則通過對所製備光柵的透射光譜、模場分布和折射率分布的測量進行了實驗研究。這種少模光纖模式耦合器件在新型的多模光纖空分復用光通信系統與新型的高靈敏度光纖感測器等領域有潛在的套用前景。