基于耦合模理论的光纤耦合器应变特性研究.pdfVIP

第21卷 第9期 传 感 技 术 学 报 VO1．21 No．9 2008年 9月 CHINESEJOURNAL OF SENSORSANDACTUATORS Sept．2008 StudyofFiber-OpticCouplerStrainCharacteristicBasedonCouplingModeTheory MABin ，SUIQing—mei ，XUJian ，1．SchoolofControlScienceandEngineering，ShandongUniversity，Jinan250061，ChinaI、 ＼2．ComputerDepartment，ShandongFinanceInstitute，Jinan250013，China ， Abstract：Accordingtothesensitivecharacteristicoftheratioofsingle-modefiber—opticcoupler’Soutput powertothelengthvarietyofcouplingzone，thecoupling—modemechanism offusedbiconicaltaperiscon— ceivedanddescribedindetail．Researchingthecharacteristicofthefiber—opticcouplerusingspiralmicrom— etertoavoidthedisturbanceofcantileverself-weightandself-vibration，themeasurementprecisionwas enhanceeffectively．Theinfluenceofenvironmenttemperatureandtransversestrain totheexperimented resultwasanalysedsimultaneously．Theresultindicatesthatthefusedbiconicaltapercouplerissensitive tothestrain．andalsowasastrainfunctionchangedmonotoneandlinear．Atthesametimeithasgood temperaturestabilityandanti—transverse—disturbance． Keywords：fusedbiconicaltaper；single—modeopticalfiber；opticalfibercoupler；couplingratio；strain EEACC：7230E 基于耦合模理论的光纤耦合器应变特性研究* 马 宾 ，隋青美 ，徐 健 ， 1．山东大学控制科学与工程学院．济南 250061-、 ＼2．山东财政学院计算机系，济南 250013 ／ 摘 要：根据单模光纤耦合器的输出功率的比值对耦合区长度变化敏感的特点，分析了熔融拉锥型光纤耦合器的工作原理。 采用螺旋测微仪对光纤耦合器的应变特性进行研究 ，避免了悬臂梁结构 自重、梁的振动等不可控因素对测量结果的影响，有 效提高了测量精度。同时详细分析了环境温度以及光纤耦合器的横向应变对试验结果的影响。实验证明，熔融拉锥式单模 光纤耦合器不但具有应力敏感性 ，而且随应变呈线性单调变化，同时也具有较好的温度稳定性和横向抗干扰性。 关键词 ：熔融拉锥；单模光纤；耦合器；耦合比；应变 中图分类号 ：TP212 文献标识码 ：A 文章编号 ：1004-1699(2008)09—1519—05 在集成光学中，最普遍和应用最广的器件便是 国外的TekippeVJ等通过对光纤耦合器的制 耦合器，它可以将 以一定方向传播的导波模耦合到 作，性能和可靠性的研究，指出耦合器的分光比与输 一 起，因而可以用作滤波器、分束器和偏振器等。随 入光波长