第1章 绪论 1
1.1 研究背景与意义 1
1.2 典型光纤模间干涉器件的研究现状与发展趋势 3
1.2.1 典型光纤模间干涉器件一：光纤光栅 3
1.2.2 典型光纤模间干涉器件二：锥形光纤 5
1.3 实现新型光纤模间干涉器件的微纳米工艺技术 8
1.3.1 光纤表面和表层微纳米薄膜工艺 8
1.3.2 微纳米光纤的加工工艺 12
1.4 本书的研究思路与主要研究内容 15
1.4.1 研究思路 15
1.4.2 本书结构安排 16
参考文献 18
第2章 覆盖微纳米高折射率涂敷层的长周期光纤光栅的理论分析与模拟计算 25
2.1 四层模型LPFG的模式耦合 25
2.1.1 各包层模的有效折射率和传输常数 26
2.1.2 耦合系数和耦合常数 27
2.1.3 四层模型LPFG的模式耦合方程 28
2.1.4 谐振条件 30
2.2 四层模型LPFG的数值计算和模拟分析 30
2.2.1 四层模型LPFG的透射谱的模拟计算方法 30
2.2.2 高折射率微纳米涂敷层对LPFG模场分布的影响 32
2.2.3 不同微纳米涂敷层折射率下的LPFG的频谱和大范围波长调谐 36
2.2.4 LPFG的包层半径对谐振峰漂移量的影响 37
2.3 本章小结 38
参考文献 39
第3章 具有弯曲结构的锥形微纳米光纤的理论分析与模拟计算 41
3.1 锥形微纳米光纤的结构模型 42
3.2 直锥形微纳米光纤的传输特性 44
3.2.1 束腰区微纳米光纤的基本特性 45
3.2.2 直锥形过渡区域的基本理论 50
3.2.3 直锥形微纳米光纤传输谱的模拟计算 54
3.3 弯曲的锥形微纳米光纤的传输特性 55
3.3.1 弯曲的锥形过渡区域的绝热条件与非绝热条件 55
3.3.2 非绝热弯曲的锥形过渡区域的模式耦合分析 56
3.3.3 非绝热弯曲锥形微纳米光纤的传输谱的模拟计算 62
3.4 本章小结 64
参考文献 65
第4章 覆盖微纳米液晶涂覆层的长周期光纤光栅特性的实验研究 67
4.1 液晶材料简介及其折射率测量 68
4.1.1 液晶的特点及分类 68
4.1.2 液晶折射率的测量原理 71
4.1.3 不同温度下液晶折射率的测量方法 72
4.1.4 不同温度下液晶折射率的实验测量结果 76
4.2 覆盖微纳米液晶涂覆层的LPFG器件的制备 77
4.2.1 器件结构参数优化计算 77
4.2.2 器件制备 79
4.3 覆盖微纳米液晶涂覆层的LPFG器件的调谐特性研究 81
4.3.1 热光调谐特性 81
4.3.2 电光调谐特性 86
4.3.3 特定温度下的大范围电光调谐特性 88
4.4 本章小结 91
参考文献 92
第5章 基于弯曲结构锥形微纳米光纤的模间干涉仪特性的实验研究 94
5.1 微纳米光纤拉伸系统及工艺简介 94
5.2 微纳米光纤独特的物理特性 98
5.3 基于弯曲结构的锥形微纳米光纤模间干涉仪的制备及传输谱特性 100
5.4 基于弯曲结构的锥形微纳米光纤模间干涉仪的传感特性研究 105
5.4.1 高灵敏度折射率传感特性 105
5.4.2 温度特性 110
5.4.3 微位移传感特性 115
5.5 本章小结 125
参考文献 125
第6章 结束语 128
6.1 本书主要工作 128
6.1.1 覆盖高折射率微纳米涂敷层的LPFG的理论分析与实验研究 128
6.1.2 具有弯曲结构的锥形微纳米光纤的理论分析与实验研究 129
6.2 研究主要创新点 130
6.3 工作展望 131