讨论下长周期光纤光栅

qyxhhl

小弟对这个不是很懂，大家给我提点建议，或者提供点资料，解释下原理什么的都行，先行谢过了~~~~

Femtosecond

它的原理用模式耦合理论来理解比较容易一些，但需要具备光纤光学背景，我不打算细说：LPG相当于光纤上引入的微扰，用它来影响光纤的纤芯模式与包层模式之间的耦合。FBG也是类似的原理。
这里我们可以更形象点，用光的干涉来理解：各个光栅面都会对向前传播的光以某种反射率向后反射，而当波长满足谐振条件的时候（跟光栅周期和占空比有关），该波长的所有反射波会相干，绝大部分能量就被散射掉；而在非谐振波长处，各个光栅面的散射光由于相位不一致，不能相干，因此被散射掉的能量就非常有限。这一段讲的有点问题，它适合于理解FBG，但是不适合解释LPG，sorry这样，就对特定波长实现了滤波，在光谱上的反映就是归一化的透射光谱上会在那些特定波长处出现透射峰。这些透射峰会随着环境温度、应力、折射率等参数的变化而漂移，因此LPG被广泛的用于传感器领域。
LPG的透射峰主要由光栅周期和调制深度决定，一般制备LPG，不外乎调制包层模式、调制纤芯模式，或者同时调制两者，也就是说让折射率调制区域限制于包层、纤芯或者两者界面处。制作LPG一般采用拉锥、CO2激光直写、紫外激光直写和超短脉冲激光制备等手段。
当然，近年来关于LPG的许多研究，已经不能用微扰理论来解释，但早年发展起来的传输矩阵法依然有效。比如在单模光纤（SMF-28）或者PCF（如LMA-100）上用CO2激光的热作用形成周期性塌陷，这时光纤的横截面以及折射率该变量已经发生较大变化，微扰理论就不适用了；再如，我用脉冲激光在单模光纤上打出周期性的空气孔代替光栅面，这时的折射率差就非常大（~0.45），不能当做微扰处理。新型的LPG应该会不断涌现，尤其是近些年PCF的飞速发展，更是为LPG和FBG的进一步发展提供了良好的基础。

Femtosecond

敲了半天字儿，累死我了，发发牢骚吧
前些天扬言要告别OECR的，看来要食言了，依然割舍不断跟OECR的情谊。

qyxhhl

3# Femtosecond
谢谢Femtosecond兄了~~~干嘛要告别呢？我觉得这个论坛还是蛮可以的~~~

qyxhhl

我要做个用MATLAB模拟LPG的传输谱的毕业设计~~~~可又不是很懂~~~~书上讲LPG的很少~~郁闷中~~~

Femtosecond

根据模式耦合理论，纤芯模式在光栅的作用下转化为向前传播包层模式而在包层中传播，但如果光纤本身是单模光纤，则传播一段距离之后包层模式就会衰减掉，只剩下纤芯模式。
可参考《光纤光栅原理及应用》（饶云江 王义平 朱涛 著），外文亦有相关著述，本坛也有坛友发布过，可搜索一下。