李海涛,孙小燕,董欣然,段吉安,周剑英,胡友旺,王聪.改进型飞秒写制长周期光纤光栅及其高温特性[J].光电子激光,2014,(10):1859~1864
改进型飞秒写制长周期光纤光栅及其高温特性
Improved femtosecond laser fabrication of long period fiber gratings and corresp onding applications in high temperature measurement
投稿时间:2014-07-09  
DOI:
中文关键词:  飞秒激光  长周期光纤光栅(LPFG)  高温检测  改进型的逐点扫描方法
英文关键词:femtosecond laser  long period fiber grating (LPFG)  high temperature measureme nt  improved point-by-point inscription method
基金项目:国家重点基础研究发展计划“973”项目(2011CB013000)、国家自然科学基金(91123035,91323302,51335011,51005250)和教育部“新世纪优秀人才支持计划”(NCET-12-0548)资助项目 (中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南 长沙 410083)
作者单位
李海涛 中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南 长沙 410083 
孙小燕 中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南 长沙 410083 
董欣然 中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南 长沙 410083 
段吉安 中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南 长沙 410083 
周剑英 中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南 长沙 410083 
胡友旺 中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南 长沙 410083 
王聪 中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南 长沙 410083 
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中文摘要:
      基于双CCD对光纤夹持运动系统进行五维初步定 位,通过计算机控制运动平台和飞秒 激光,采用改进型的逐点扫描 方法在未经载氢的SMF-28光纤纤芯区域进行矩形区域扫描,降低了逐点刻写法对聚焦光点 与纤芯对准的敏感性,成功刻写出 在1250~1400nm波段主谐振峰值达-19dB的长 周期光纤光栅(LPFG),光栅长为16.5mm。对写制的LPFG进行高温 特性分析,实验获得其在300~800℃范围主谐振峰的温 度响应灵敏度达到139.27pm/℃,线性度为0.993。研究表明:改 进型的飞秒激光逐点扫描方法稳定可靠,刻写的光栅尺寸小,并且光栅在高温范围有很高 的响应灵敏度,特别适用于高温检测。
英文摘要:
      In order to improve the high temperature sensing properties of the lon g period fiber gratings (LPFGs),an improved point-by-point inscription method is proposed to fabricate LPFGs.The method pr inciple is scanning a rectangular part on the fiber core to reduce the sensitivity to misalignment between the core and the focus.An LPFG is inscribed successfully in no-hydrogen-loaded SMF-28fiber using this method by controlling femtosecond laser,with the align ment of the fiber core systems containing dual-CCDs and high-precision electric displacement platform.And the attenuation depth o f -19dB within the wavelength range of 1250-1400nm is obtained in the LPFG whose length is 16mm.Then,high temperat ure character istics experiment is performed on the LPFG by a high temperature tube furnace.An sensitivity of 139.27pm/℃ and a linearity of 0.993within the temperature range of 300-800℃ are achieved.It is demonstrated that the LPFGs fabricated by the improved point-by -point inscription method are very suitable for the high temperature measurement.
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