《適用於極端環境的光纖光柵製備及性能最佳化研究》是依託華中科技大學，由李玉華擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：適用於極端環境的光纖光柵製備及性能最佳化研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：李玉華
- 依託單位：華中科技大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
光纖光柵已成為感測和全光纖雷射系統中的關鍵器件之一。然而由於光柵在高溫環境中會發生不可逆轉的退化，基於傳統紫外光纖光柵的感測器只能工作在相對較低（<500℃）的溫度環境中，大大限制了其套用範圍。超高強度飛秒雷射製備的新型光纖光柵可以承受1000℃的高溫，但在高於1050℃的環境中也會發生退化。本項目將開展採用飛秒脈衝雷射在普通單模光纖和藍寶石光纖中刻寫布拉格光柵及其高溫穩定性能最佳化的實驗研究。理論分析和實驗研究光纖殘餘應力分布對光柵在超高溫環境中穩定性能的影響。通過合理最佳化工藝參數，採用新穎的預應力施加技術製作出在超高溫環境中仍能長時間（>100 hrs）保持高反射率穩定的光纖光柵。這種光纖光柵在高溫高壓等極端環境條件下的可靠性感測監測中有重要的套用價值。
結題摘要
光纖光柵已成為感測和全光纖雷射系統中的關鍵器件之一。傳統光纖光柵高溫穩定性的不足是限制其套用範圍的主要因素，更無法套用於極端環境條件下。本項目採用飛秒脈衝雷射結合相位掩模板技術製備光纖布拉格光柵（FBG），系統測試了其高溫穩定性並進一步進行了性能最佳化實驗研究。提出了光纖光柵預應力技術，利用快速冷卻產生的預應力來提高光纖光柵的高溫穩定性能。建立了飛秒雷射可視化製備微光子器件的實驗系統，並在單模通訊光纖、微光纖、雙包層光纖、以及Bragg光纖中製備了光柵，並測試了它們的高溫穩定性以及感測特性，研究結果表明基於新技術製備的光纖光柵能夠在超高溫條件下穩定工作，可滿足極端環境條件下可靠性感測監測的需要，具有十分重要的套用價值。本項目任務如期完成，在國外光學領域重要刊物上發表被SCI收錄的論文6篇。另外，申請國家發明專利2項並已授權1項。
