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第1章 绪论1

1.1 光纤及微结构光纤1

1.1.1 光纤概述1

1.1.2 微结构光纤概述2

1.2 微结构光纤光栅4

1.2.1 光纤光栅的概述4

1.2.2 微结构光纤光栅的研究5

第2章 MOF光栅理论分析方法8

2.1 MOF理论分析方法8

2.1.1 等效折射率法8

2.1.2 平面波法9

2.1.3 有限差分法10

2.1.4 有限元法11

2.2 MOF光栅分析方法11

2.2.1 耦合模理论11

2.2.2 局域耦合模理论15

2.2.3 耦合模理论的求解17

2.2.4 MOF光栅的数值计算步骤18

第3章 折射率调制全内反射型MOF光栅传输特性19

3.1 柚子型MOF光栅传输特性19

3.1.1 柚子型MOF结构特点及模式特性19

3.1.2 柚子型MOF布拉格光栅传输特性21

3.1.3 柚子型MOF长周期光栅传输特性24

3.2 圆孔MOF光栅传输特性35

3.2.1 圆孔MOF结构特点及模式特性35

3.2.2 圆孔MOF布拉格光栅传输特性36

第4章 结构性调制全内反射型MOF光栅传输特性41

4.1 大圆空气孔包层的MOF光栅传输特性41

4.2 小圆空气孔包层的MOF光栅传输特性46

4.2.1 小圆空气孔MOF光栅传输谱计算46

4.2.2 MOF结构参数对传输特性的影响50

4.2.3 光栅参数对MOF光栅传输谱特性的影响52

4.2.4 塌缩参数对传输谱特性的影响53

第5章 空芯光子带隙型MOF光栅理论分析57

5.1 密集六边形空芯光子带隙型MOF特性分析57

5.2 密集六边形空芯光子带隙型MOF数值分析61

第6章 MOF光栅成栅机理与制备工艺研究66

6.1 MOF光栅成栅机理66

6.1.1 紫外曝光法成栅机理66

6.1.2 CO2激光脉冲法成栅机理70

6.2 紫外激光制备MOF光栅研究76

6.2.1 微结构光纤与单模光纤的熔接76

6.2.2 MOF载氢增敏78

6.2.3 紫外激光光栅制备系统81

6.2.4 MOF光栅制备实验82

6.3 CO2激光脉冲法制备MOF光栅研究84

6.3.1 CO2激光脉冲光纤光栅制备系统84

6.3.2 CO2激光脉冲MOF光栅的制备86

6.3.3 光栅制备影响因素分析89

第7章 高双折射型MOF光栅特性分析93

7.1 高双折射型MOF布拉格光栅传感研究93

7.1.1 模式特性93

7.1.2 传输特性分析97

7.1.3 传感特性分析104

7.1.4 温度稳定性分析109

7.2 高双折射型MOF光栅F-P腔传感特性研究111

7.2.1 折射率传感研究111

7.2.2 高双折射型MOF光栅F-P腔生物膜厚度传感特性115

7.3 高双折射型MOF啁啾光栅传感研究115

7.3.1 高双折射型MOF啁啾光栅折射率传感研究115

7.3.2 高双折射型MOF啁啾光栅生物膜厚度传感研究119

第8章 柚子型MOF光栅传感特性分析121

8.1 柚子型MOF布拉格光栅传感特性分析121

8.1.1 柚子型MOF布拉格光栅折射率传感特性分析123

8.1.2 柚子型MOF布拉格光栅温度特性分析125

8.1.3 柚子型MOF布拉格光栅生物膜厚度传感特性分析126

8.2 柚子型MOF长周期光栅传感特性分析128

8.2.1 柚子型MOF长周期光栅折射率传感特性分析129

8.2.2 柚子型MOF长周期光栅温度特性分析131

8.2.3 柚子型MOF长周期光栅生物膜厚度传感特性分析132

8.3 柚子型MOF级联光栅传感特性分析134

8.3.1 柚子型MOF级联长周期光栅的传感特性分析134

8.3.2 柚子型MOF长周期与布拉格光栅级联结构的传感特性分析136

附录A 锗硅光纤的光敏性145

附录B 非锗硅光纤光敏性146

参考文献147