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相位型光栅

今天给大家分享光纤光栅相位改变的原理,其中也会对相位型光栅的内容是什么进行解释。

简述信息一览:

光纤光栅的原理概述及特征参数

光纤光栅的原理概述及其关键参数光纤光栅通过激光在光纤轴向产生折射率周期性变化,形成永久性相位光栅,类似多层增反膜的原理,其核心是作为滤波器或反射镜,反射特定频率的光,即布拉格波长,公式为 λ = 2*neff*Λ,其中neff为有效折射率,Λ为光栅周期。

光纤光栅的基础特征参数包含光纤类型、光栅类型、中心波长等基本信息,以及更高级别的特征参数如:光栅类型、中心波长、峰宽、带宽、3dB带宽、FWHM、反射率、边模与旁瓣抑制比、光栅长度等。不同类型的光纤光栅根据特定用途进行设计,光纤类型则直接关系到光栅的性能。

 相位型光栅
(图片来源网络,侵删)

Bragg光栅是一种在光纤中制成的折射率周期变化的光栅,周期不同其反射的光波长也不同。当这种带有布拉格光栅的光纤受到拉伸或压缩以及所处温度发生变化时,其周期发生变化,从而反射光的波长也改变,通过测量反射光波长的变化即可得知光纤所受的应变或所处的温度值。光纤Bragg光栅测量原理如图1所示。

首先,它介绍了光纤光学的基础概念和关键参数,探讨了光在均匀和渐变光纤中的传输规律,特别是单模光纤的特性和分析方法。接着,深入剖析了光纤无源和有源器件的分析与设计,以及光纤在通信和传感领域的实际应用,展示了特种光纤的种类及其在各领域的运用。

光栅是一种具有平行等距的刻线结构的光学元件,当入射光通过光栅时,不同波长的光会以不同的角度发生衍射,形成不同的衍射光谱。而光栅的衍射效应是根据入射角度和光栅的线密度来决定的。通过调整光栅的入射角度,可以改变入射光的入射角度,从而改变不同波长光的衍射角度。

 相位型光栅
(图片来源网络,侵删)

光纤光栅的工作的原理是什么

光纤光栅工作原理:是利用光纤材料的光敏性,通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯,在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化,从而形成永久性空间的相位光栅,其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。

其工作原理如下:一束干涉光通过光纤光栅进入。这束光被分成两束,称为参考光和测量光。参考光穿过光栅并照射到检测器上。测量光则被反射或衍射到目标物上,然后反射回来照射到检测器上。由于参考光和测量光的路径长度不同,所以这两束光在检测器上会产生干涉现象。

原理:光纤光栅是利用光纤材料的光敏性,通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯,在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化,从而形成永久性空间的相位光栅,其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的滤波器或反射镜。

光纤光栅在工作原理上基于光的干涉原理,这种干涉现象是由光的波动性质决定的。通过控制光的干涉条件,可以改变光栅对光的反射和透射率。光纤光栅由多个微细的光纤构成,它们之间有着精确的相对位置关系,这使得光纤光栅在制造和使用上相对复杂,并且它们也很敏感环境的影响。

光纤光栅的工作原理

其工作原理如下:一束干涉光通过光纤光栅进入。这束光被分成两束,称为参考光和测量光。参考光穿过光栅并照射到检测器上。测量光则被反射或衍射到目标物上,然后反射回来照射到检测器上。由于参考光和测量光的路径长度不同,所以这两束光在检测器上会产生干涉现象。

光纤光栅工作原理:是利用光纤材料的光敏性,通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯,在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化,从而形成永久性空间的相位光栅,其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。

原理:光纤光栅是利用光纤材料的光敏性,通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯,在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化,从而形成永久性空间的相位光栅,其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的滤波器或反射镜。

光纤布拉格光栅

1、为了直观地呈现,我们取上面示意图中布拉格光栅中的一截(一维),如下。我们可以用“光学筛子”来比喻光纤布拉格光栅,选择性地让特定波长(也就是“粒径”合适)的光“卡”在光栅结构上,实现反射或透射。

2、光纤布拉格光栅是通过将单模光纤纤芯横向暴露在具有周期性图案的强紫外光下制作而成。强紫外光永久增大纤芯折射率,形成光栅,反射特定波长的光。光栅周期约为入射光波长一半的波长称为布拉格波长,满足布拉格等式的反射光波长随温度和应变变化。根据光栅周期的长短,光纤光栅可分为短周期和长周期两类。

3、FBG,全称为Fiber Bragg Grating,即光纤布拉格光栅,它是一种纤芯折射率周期性变化的光纤结构。其核心作用是通过在纤芯内形成空间相位周期性分布的光栅,形成一个窄带的滤波器或反射镜,从而实现特定波长的光的透射或反射。

4、根据光纤光栅周期的分类,主要分为两类:短周期(Lambda 1微米)和长周期(Lambda 1微米)。短周期光纤光栅,也称为光纤布拉格光栅或反射光栅,其工作原理是传输方向相反的模式间发生耦合,形成反射型带通滤波器,即布拉格光栅。

5、光纤布拉格光栅:精确的光波控制者在光纤的纤芯中,通过紫外光的精确刻写,形成了周期性折射率变化,形成光栅。当光栅周期与入射光波长半波长相匹配时,神奇的布拉格条件便生效,特定波长的光被强烈反射,其他则悄然而过,这就是光纤布拉格光栅的神奇之处。

光纤光栅的作用与原理

原理:光纤光栅是利用光纤材料的光敏性,通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯,在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化,从而形成永久性空间的相位光栅,其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的滤波器或反射镜。

光纤光栅的原理概述及特征参量光纤光栅的形成方式主要是使用各类激光使光纤产生轴向的折射率周期性变化,从而形成永久性空间的相位光栅。它的作用实质上是在纤芯内形成一个(透射或反射)滤波器或反射镜,将确定频率/波长的导模反射。

光纤光栅工作原理:是利用光纤材料的光敏性,通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯,在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化,从而形成永久性空间的相位光栅,其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。

光栅原理?

1、光栅原理是利用光栅的衍射和干涉作用来实现光学信号的编码和解码。以下是 光栅的衍射作用 光栅是由一系列平行等距的细线条组成的结构,当光线照射到光栅上时,光栅的细线条会对光线产生衍射作用。衍射使得光线分散成多个波长的光束,这些光束按照一定的规律分布,形成了光栅特有的衍射图案。

2、光栅原理涉及将指示光栅与标尺光栅重叠,确保两者之间维持微小的间隙,并调整两光栅的刻线保持一小角度。 当光源沿垂直方向照射这些交叉的刻线时,光线将通过光栅刻线间隙,形成明暗相间的条纹,这些条纹称为莫尔条纹。

3、光栅原理在光纤通信和传感领域扮演着重要角色。光栅,具体来说,是通过改变光纤纤芯的折射率,使其沿轴向呈现周期性变化,形成的一种衍射光栅。这种无源滤波器件的特性使其在众多应用中脱颖而出,如光纤光栅技术。

4、光栅的工作原理基于物理上的莫尔条纹现象。当两个光栅尺的线纹以一定角度放置时,线纹会相互交叉。在光源照射下,交叉点附近的小区域因为线纹重叠较少,遮光面积较小,因此产生亮带。而远离交叉点的区域,由于线纹重叠增多,遮光面积增大,导致挡光效应增强,通过的光线减少,形成暗带。

5、是一种重要的光学元件,主要作用是将光分离成不同的波长,也就是色散。光栅的工作原理基于多缝衍射,即光线通过一系列等间距的狭缝时,会发生多次反射和折射,从而产生不同的光程差,形成不同的干涉图样,干涉图样对应着不同波长的光,从而实现了光的色散。

关于光纤光栅相位改变的原理,以及相位型光栅的相关信息分享结束,感谢你的耐心阅读,希望对你有所帮助。