第1章 绪论 1
1.1 光纤及微结构光纤 1
1.1.1 光纤概述 1
1.1.2 微结构光纤概述 2
1.2 微结构光纤光栅 4
1.2.1 光纤光栅的概述 4
1.2.2 微结构光纤光栅的研究 5
第2章 MOF光栅理论分析方法 8
2.1 MOF理论分析方法 8
2.1.1 等效折射率法 8
2.1.2 平面波法 9
2.1.3 有限差分法 10
2.1.4 有限元法 11
2.2 MOF光栅分析方法 11
2.2.1 耦合模理论 11
2.2.2 局域耦合模理论 15
2.2.3 耦合模理论的求解 17
2.2.4 MOF光栅的数值计算步骤 18
第3章 折射率调制全内反射型MOF光栅传输特性 19
3.1 柚子型MOF光栅传输特性 19
3.1.1 柚子型MOF结构特点及模式特性 19
3.1.2 柚子型MOF布拉格光栅传输特性 21
3.1.3 柚子型MOF长周期光栅传输特性 24
3.2 圆孔MOF光栅传输特性 35
3.2.1 圆孔MOF结构特点及模式特性 35
3.2.2 圆孔MOF布拉格光栅传输特性 36
第4章 结构性调制全内反射型MOF光栅传输特性 41
4.1 大圆空气孔包层的MOF光栅传输特性 41
4.2 小圆空气孔包层的MOF光栅传输特性 46
4.2.1 小圆空气孔MOF光栅传输谱计算 46
4.2.2 MOF结构参数对传输特性的影响 50
4.2.3 光栅参数对MOF光栅传输谱特性的影响 52
4.2.4 塌缩参数对传输谱特性的影响 53
第5章 空芯光子带隙型MOF光栅理论分析 57
5.1 密集六边形空芯光子带隙型MOF特性分析 57
5.2 密集六边形空芯光子带隙型MOF数值分析 61
第6章 MOF光栅成栅机理与制备工艺研究 66
6.1 MOF光栅成栅机理 66
6.1.1 紫外曝光法成栅机理 66
6.1.2 CO2激光脉冲法成栅机理 70
6.2 紫外激光制备MOF光栅研究 76
6.2.1 微结构光纤与单模光纤的熔接 76
6.2.2 MOF载氢增敏 78
6.2.3 紫外激光光栅制备系统 81
6.2.4 MOF光栅制备实验 82
6.3 CO2激光脉冲法制备MOF光栅研究 84
6.3.1 CO2激光脉冲光纤光栅制备系统 84
6.3.2 CO2激光脉冲MOF光栅的制备 86
6.3.3 光栅制备影响因素分析 89
第7章 高双折射型MOF光栅特性分析 93
7.1 高双折射型MOF布拉格光栅传感研究 93
7.1.1 模式特性 93
7.1.2 传输特性分析 97
7.1.3 传感特性分析 104
7.1.4 温度稳定性分析 109
7.2 高双折射型MOF光栅F-P腔传感特性研究 111
7.2.1 折射率传感研究 111
7.2.2 高双折射型MOF光栅F-P腔生物膜厚度传感特性 115
7.3 高双折射型MOF啁啾光栅传感研究 115
7.3.1 高双折射型MOF啁啾光栅折射率传感研究 115
7.3.2 高双折射型MOF啁啾光栅生物膜厚度传感研究 119
第8章 柚子型MOF光栅传感特性分析 121
8.1 柚子型MOF布拉格光栅传感特性分析 121
8.1.1 柚子型MOF布拉格光栅折射率传感特性分析 123
8.1.2 柚子型MOF布拉格光栅温度特性分析 125
8.1.3 柚子型MOF布拉格光栅生物膜厚度传感特性分析 126
8.2 柚子型MOF长周期光栅传感特性分析 128
8.2.1 柚子型MOF长周期光栅折射率传感特性分析 129
8.2.2 柚子型MOF长周期光栅温度特性分析 131
8.2.3 柚子型MOF长周期光栅生物膜厚度传感特性分析 132
8.3 柚子型MOF级联光栅传感特性分析 134
8.3.1 柚子型MOF级联长周期光栅的传感特性分析 134
8.3.2 柚子型MOF长周期与布拉格光栅级联结构的传感特性分析 136
附录A 锗硅光纤的光敏性 145
附录B 非锗硅光纤光敏性 146
参考文献 147