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相移光纤光栅传输特性及传感应用的研究的开题报告
摘要
相移光纤光栅（PSOG）是一种基于微纳加工技术和光纤技术相结合的新型光栅，具有周期性分布的折射率周期和周期性的透射谱带隙。本文通过介绍PSOG的基本原理和结构特征，分析了PSOG光栅传输的特性，并探讨了PSOG光栅的传感应用，未来可以用于温度、压力、应变等多种物理量的测量。
关键词：相移光纤光栅；传输特性；传感应用
一、研究背景
随着社会的发展和科技的进步，人们对于传感器的需求越来越高。传感器可以将待测量信号转换为电信号输出，便于处理和记录。光纤传感技术是一种新型的、具有广阔应用前景的传感技术。本文介绍一种具有优异性能的新型传感器——基于相移光纤光栅的光纤传感技术。
二、研究目的
了解相移光纤光栅（PSOG）的基本原理和结构特征，分析其光栅传输的特性，探究PSOG光栅的传感应用，并为未来研究提供思路和方法。
三、研究内容
1.相移光纤光栅的基本原理
相位掩膜技术是PSOG实现的基础。制备光栅所用的相位掩膜为二维相移掩膜，可以通过微纳加工技术制备。相移掩膜的结构可以实现光栅折射率的精确定义，而且在制备过程中可以控制光栅的分布。光纤在制备好的PSOG光栅表面产生光栅耦合（GratingCoupler）时，可以通过相位掩膜的微小细节实现精确的相移。由于制备过程中可以对相位掩膜的构建进行调整，所以可以实现不同的光栅折射率和光栅间距对光栅耦合的影响。同样，由于掩膜结构的周期性和光栅波导规律性的周期性，可以制备出具有周期性分布的折射率和周期性的透射谱带隙的PSOG光栅。
2.PSOG光栅传输的特性
PSOG的透射谱带隙相对于不同的制备结果和结构变化可以表现出不同的传输特性。由于PSOG的传输是在单个波导中进行调制的，所以可以通过光源的频率对透射谱带隙进行调整，进而控制传输性能。当按照一定比例控制光源频率和相位调制板之间的距离时，PSOG的光谱可以实现平移和缩放，使其逐渐接近和重叠。这个过程中，控制比例的程度是由距离和频率调制电压的量级决定的。
3.PSOG光栅的传感应用
PSOG光栅作为一种新型光栅，不仅具有优异的光学性能，而且逐渐被应用于传感领域。由于PSOG具有周期性分布的折射率和周期性的透射谱带隙，可以被用于温度、压力、应变等多种物理量的测量。同时，还可以通过改变光源的激发频率和控制电压的波形等方式对PSOG的传感特性进行调节，扩大PSOG光栅的应用领域。
四、研究总结
PSOG是一种新型的光栅，具有优异的光学性能及传感应用前景，目前正在逐渐被应用于传感领域。本文介绍PSOG的基本原理和结构特征，分析PSOG光栅传输的特性，并探讨PSOG光栅的传感应用，为未来研究提供思路和方法。
五、参考文献
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