光纤光栅布喇格波长随温度和应力的变化特性及其补偿

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1、维普资讯http://www.cqvip.com光通信技术Vo1．230PTICALC0MMUICAT10NTECHNOLOGYNO．3中国电信技水类核心期刊纤，互光一摘要主波撇椭喇要用实／验赵数一据简要叙述j光纤光栅中布喇格波长随温度和应力变化呈良好的线andStainandItsCompensation／JiangYing，PangCuizhu，ChertGengxiang，JianShaishen度g／InstituteofLightwaveTechnology，NorthenJiaoton

2、gUniversityAbstractWedemonstratedthattherelationshipofBraggwavelengthandtemperature，therelationshipofBraggwavelengthandstrainarewelllinearwithexperimentaldatainthispaper．Wealsointroducedapassivetemperatue—compensatingpackageforfibergrating．Thetemperat

3、ure—inducedvariationoftheresonatedwavelegthoffibergratingcanbec变啪ompensa戳tedbythedevice．KeywordsGratingBraggwavelengthTemperatureStrainPassivetemperature—compens性盘at寸ingpac紊北kage随着光纤中温度和应力情况的改变，光1光栅布喇格波长随温度和应力的变化特纤光栅的布喇格波长将发生相应的移动。又性由于光纤光栅可以用于波分复用／解复用

4、、光1．1光纤光栅布喇格波长髓温度的变化特纤激光器、光纤色散补偿等许多方面，所以光性纤光栅的这一性质不利于光纤光栅在通信领光纤光栅的布喇格波长随温度的变化呈域中的应用。为了抑制这种布喇格波长随温良好的线性关系，在高温退火之前及之后均度发生漂移的缺点∥，人们进行了大量的研究，满足：37,B／oT一0．O1]nm／℃。这一结果与根也取得了很大进展。本文简要叙述光圩光栅据光纤的热膨胀系数和热光系数计算得到的布喇格波长与温度和应力的关系，介绍一种结果相符。温度补偿装置，能有效抑制布喇格波长的漂图1为对光钎

5、光栅温度特性进行测量的移。实验示意图。由EDFA发出的放大器自发辐蒋荛女，l973年生，在读硬士生998，册一15牧藩维普资讯http://www.cqvip.com光通信技术1999年第3期射光通过一个3dB耦台器入射到光纤上的光以看出在温度较低时光栅布喇格波长的变化栅区域，用光谱分析仪对光栅的反射谱进行监性质与温度较高时的情况具有良好的一致测。光栅区域的温度用热电耦进行测量，温度性。值由数字毫伏表读出。光栅为18mm的均匀光栅，反射率为95，3dB带宽为o．32nm。50l[ioi502002

6、503no3504oo温度Tc℃1图3温度较高时光栅布喇格波长随温度变化的实验测匿1光纤光栅强度特性测试实验系统示意图量结果及拙台曲线在室温为14"C时测量的光栅布喇格波为了考察光栅经过长时间高温烘烤后的光栅峙值长为1559．258nm，以此为起点对光栅进行特性变化情况，对上述光栅在480℃下遇火2阶段性升温，图2为在温度较低，温度间隔较小时，然后冷却到18"C时，对光栅重新进行小时光栅布喇格波长随温度变化的测量结果测量。结果发现光栅的所有性质均发生变化，与未加温时相比其布喇格波长向短波长方向移动

7、了o．64nm，峰值反射率降低了78．5，先幡带宽减小了O．036rim。图4为用上述经过高．I值温退火处理的光栅重新进行阶段性升温直至反射235C所得到的布喇格波长随温度变化的实醣*验结果和线性拟台曲线。拟台结果为：一1558．4+O．011T(am)(3)所以经过高温退火后光栅的布喇格波长并不返回到加温前的位置，而是向短波长方移动一定数值，光栅带宽减小，同时其反射率也大围2温度较低时光栅布喇格波长随温度变化的实验酒幅度降低这表明光栅区域的平均折射率和量结果及拟合曲线折射率调制强度均发生了减小。

8、这一结果支及线性拟合曲线，拟合结果为：持了光纤光敏性的色心模型。一1559．1+O．O11T(rim)(I)1．2光纤光栅布喇格波长随应力的变化特其中r，为摄氏温度，为光栅布喇格波长。性图3为对光栅在温度较高，温度间隔较大时光纤光栅布喇格波长随应力的变化也呈光栅布喇格波长随温度变化情况的另一次测现出良好的线性关系，满足：／如一量结果和线形拟合曲线。拟合结果为：o．008nm／g。图5为光栅布喇格波长随光纤中一1559．07十0．011T(rim)(2)应力变化的测量示意图。光纤光栅