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![5.2.3 光纤布拉格光栅 _光纤通信（第2版）_[共2页]](https://img.taocdn.com/s1/m/b7c93ec552d380eb63946d7f.png)
第章 无源光器件和WDM 技术 1775得多，约为750mm ，圆盘的圆周上有槽，光纤可以缠绕在盘上。
当光纤被缠绕在圆盘上弯曲成小圆圈时，光纤外面被拉伸，里面被压缩，如图5-8（b ）所示。
这种应力引起光纤的感生双折射，使输入光在两个偏振方向上产生相移，从而起到控制偏振的作用。
当光纤线圈被转动时，光纤中的快轴和慢轴也发生旋转，因此，通过调整线圈的方向可以获得所需要的任意的偏振方向。
图5-8 可转动光纤线圈型偏振控制器2．挤压型偏振控制器与可转动光纤线圈型偏振控制器的原理类似，挤压型偏振控制器利用电磁挤压使光纤产生附加的双折射，达到控制偏振状态的目的。
一种挤压型偏振控制器的结构如图5-9所示，光纤和压电晶体被固定在一起，当晶体上外加电压时，晶体的长度发生变化，压挤光纤，使光纤产生附加双折射，压力的大小可以通过外加电压精细控制。
4个挤压器连接使用可以达到良好的控制效果。
图5-9 挤压型偏振控制器 5.2.3 光纤布拉格光栅在光通信中光纤光栅有多种应用，如作为反射型光滤波器，用作色散补偿器，制作光分插复用器，用于光纤激光器等。
本节介绍一般的光纤光栅和啁啾光纤光栅的原理、结构和应用。
1．光纤光栅滤波器光纤光栅是利用光纤材料的光敏性质制作的。
所谓光敏性质，是指紫外光通过光纤时，光纤的折射率会随光强的空间分布发生相应的变化，并在紫外光撤销后这种变化可以永久保存下来。
如果利用掩模使紫外光的强度在纤芯中的分布是周期性的，就可在纤芯中形成折射率周期性分布的结构，如图5-10所示。
图5-11所示是光纤光栅原理示意图。
纤芯中折射率的周期性分布实际上构成布拉格衍射的结构，称为光纤布拉格光栅（FBG ）。
这种结构和DFB 激光器周期性波纹结构的作用一样，提供周期性的耦合点，使单模光纤中入射的基模根据光栅和不同传输常数决定的相。
光纤布拉格光栅(fbg)反射谱和投射谱光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating，简称FBG）是一种在光纤中制造的周期性折射率调制结构。
它可以实现对光信号的反射和透射控制，因此在光通信、光传感和光纤激光器等领域有着广泛的应用。
FBG的反射谱和投射谱是FBG的重要特性之一，下面将对其进行详细介绍。
1.反射谱FBG的反射谱是指当光信号入射到FBG上时，被FBG反射的光的频谱特性。
当光信号穿过光纤进入FBG后，根据FBG的周期性折射率变化，会发生部分光的反射。
这些反射光的波长取决于FBG的周期和折射率调制情况。
反射谱可以通过光谱仪或光频谱分析仪来测量和观察。
典型的FBG反射谱是一个窄带滤波器，其反射峰的位置和宽度与FBG的物理参数和环境条件相关。
由于FBG 的周期性调制结构，反射谱通常呈现出周期性重复的特点。
2.投射谱FBG的投射谱是指当光信号经过FBG时，透射到光纤另一侧的光的频谱特性。
由于FBG具有特定的反射特性，它可以作为一个选择性滤波器，在特定的波长范围内使光透射，而在其他波长处进行反射或吸收。
投射谱的形状和特性取决于FBG的设计和制备参数，包括周期、折射率调制情况等。
通过调整这些参数，可以实现不同的投射谱特性，如带通滤波、带阻滤波、多通道滤波等。
3.应用FBG的反射谱和投射谱在许多应用中发挥着重要作用：-光通信：FBG可用作光纤传感器，通过测量反射谱变化来检测温度、压力、形变等物理量。
-光纤传感：利用FBG的反射谱特性，可以实现对光纤周围环境的监测，如油气管道的泄漏检测、结构的应力监测等。
-光纤激光器：FBG可用作激光器的频率选择性元件，调节反射谱特性来实现激光器的单模操作和波长选择。
总之，FBG的反射谱和投射谱是FBG的重要特性之一，它们描述了FBG对光信号的反射和透射特性。
通过测量和分析反射谱和投射谱，可以实现对FBG的性能和应用进行评估和优化，为光纤通信、光传感和光纤激光器等领域的应用提供基础支持。
光纤布拉格光栅(FBG)介绍1 介绍FBG是Fiber Bragg Grating的缩写，即光纤布拉格光栅。
在纤芯内形成的空间相位周期性分布的光栅，其作用的实质就是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。
利用这一特性可制造出许多性能独特的光纤器件。
这些器件具有反射带宽范围大、附加损耗小、体积小，易与光纤耦合，可与其它光器件兼容成一体，不受环境尘埃影响等一系列优异性能。
目前应用主要集中在光纤通信领域(光纤激光器、光纤滤波器)和光纤传感器领域(位移、速度、加速度、温度的测量)。
近年来，随光纤光栅的重要性被人们所认识，各种光纤光栅的制作方法层出不穷，这些方法各有其优缺点，下面分别进行评述。
2光纤光栅制作方法2.1光敏光纤的制备采用适当的光源和光纤增敏技术，可以在几乎所有种类的光纤上不同程度的写人光栅。
所谓光纤中的光折变是指激光通过光敏光纤时，光纤的折射率将随光强的空间分布发生相应的变化，如这种折射率变化呈现周期性分布，并被保存下来，就成为光纤光栅。
光纤中的折射率改变量与许多参数有关，如照射波长、光纤类型、掺杂水平等。
如果不进行其它处理，直接用紫外光照射光纤，折射率增加仅为(10的负4次方)数量级便已经饱和，为了满足高速通信的需要，提高光纤光敏性日益重要，目前光纤增敏方法主要有以下几种：1)掺入光敏性杂质，如：锗、锡、棚等。
2)多种掺杂(主要是B/Ge 共接)。
3)高压低温氢气扩散处理。
4)剧火。
2.2成栅的紫外光源光纤的光致折射率变化的光敏性主要表现在244nm紫外光的错吸收峰附近，因此除驻波法用488nm可见光外，成栅光源都是紫外光。
大部分成栅方法是利用激光束的空间干涉条纹，所以成栅光源的空间相干性特别重要。
目前，主要的成栅光源有准分子激光器、窄线宽准分子激光器、倍频Ar离子激光器、倍频染料激光器、倍频OPO激光器等，根据实验结果，窄线宽准分子激光器是目前用来制作光纤光栅最为适宜的光源。
