| 中文摘要 | 第1-6页 |
| 英文摘要 | 第6-12页 |
| 1 引言 | 第12-30页 |
| 1．1 光纤光栅的发展 | 第12-13页 |
| 1．2 光纤光栅的分类 | 第13-17页 |
| 1．2．1 按光纤光栅的周期分类 | 第14页 |
| 1．2．2 按光纤光栅的波导结构分类 | 第14-16页 |
| 1．2．3 按光纤光栅的形成机理分类 | 第16页 |
| 1．2．4 按光纤光栅的材料分类 | 第16-17页 |
| 1．3 光纤光栅的应用 | 第17-20页 |
| 1．3．1 光纤光栅在通信领域的应用 | 第17-18页 |
| 1．3．2 光纤光栅在传感领域的应用 | 第18-20页 |
| 1．4 长周期光纤光栅的研究现状 | 第20-27页 |
| 1．4．1 长周期光纤光栅写入方法的研究现状 | 第20-21页 |
| 1．4．2 长周期光纤光栅形成机理的研究现状 | 第21-22页 |
| 1．4．3 长周期光纤光栅理论的研究现状 | 第22页 |
| 1．4．4 长周期光纤光栅通信应用的研究现状 | 第22-25页 |
| 1．4．5 长周期光纤光栅传感应用的研究现状 | 第25-27页 |
| 1．4．6 长周期光纤光栅可调谐性和稳定性的研究现状 | 第27页 |
| 1．5 本课题的工作目的和研究范围 | 第27-30页 |
| 2 高频CO_2激光脉冲写入方法和形成机理 | 第30-53页 |
| 2．1 高频CO_2激光脉冲写入法 | 第30-36页 |
| 2．1．1 高频CO_2激光脉冲写入法介绍 | 第30-33页 |
| 2．1．2 高频CO_2激光脉冲写入法与其它写入法的区别 | 第33-34页 |
| 2．1．3 长周期光纤光栅横截面折射率分布和双折射 | 第34-36页 |
| 2．2 CO_2激光写入法的形成机理 | 第36-43页 |
| 2．2．1 残余应力释放 | 第36-39页 |
| 2．2．2 密度变化 | 第39-40页 |
| 2．2．3 掺杂剂热扩散 | 第40-41页 |
| 2．2．4 熔融变形 | 第41-43页 |
| 2．3 氢载对CO_2激光写入法的影响 | 第43-44页 |
| 2．4 CO_2激光写入的长周期光纤光栅高温稳定性 | 第44-46页 |
| 2．5 长周期光纤光栅写入法的比较 | 第46-52页 |
| 2．5．1 紫外光写入法 | 第46-48页 |
| 2．5．2 腐蚀刻槽法 | 第48-49页 |
| 2．5．3 离子束入射法 | 第49-50页 |
| 2．5．4 机械微弯变形法 | 第50-51页 |
| 2．5．5 局部加热写入法 | 第51-52页 |
| 2．6 小结 | 第52-53页 |
| 3 长周期光纤光栅的理论分析 | 第53-77页 |
| 3．1 耦合模理论 | 第53-54页 |
| 3．2 光纤布拉格光栅的模式耦合 | 第54-57页 |
| 3．3 长周期光纤光栅的模式耦合I | 第57-63页 |
| 3．3．1 自耦合率和交叉耦合率 | 第57-59页 |
| 3．3．2 谐振波长和带宽 | 第59-61页 |
| 3．3．3 传输谱的模拟计算 | 第61-63页 |
| 3．4 长周期光纤光栅的模式耦合II | 第63-74页 |
| 3．4．1 纤芯基模和包层模的有效折射率和传输常数 | 第63-66页 |
| 3．4．2 纤芯基模和包层模的模场分布和归一化常量 | 第66-69页 |
| 3．4．3 耦合系数和耦合常数 | 第69-70页 |
| 3．4．4 长周期光纤光栅的模式耦合方程 | 第70-72页 |
| 3．4．5 长周期光纤光栅的谐振波长 | 第72-73页 |
| 3．4．6 长周期光纤光栅透射谱的模拟计算 | 第73-74页 |
| 3．5 倾斜光纤光栅的模式耦合特性 | 第74-76页 |
| 3．6 小结 | 第76-77页 |
| 4 长周期光纤光栅的温度特性及应用 | 第77-93页 |
| 4．1 温度特性的理论分析 | 第77-81页 |
| 4．1．1 谐振波长的温度特性 | 第77-80页 |
| 4．1．2 损耗峰幅值的温度特性 | 第80-81页 |
| 4．2 高频CO_2激光脉冲写入的长周期光纤光栅的低温特性实 | 第81-89页 |
| 4．2．1 普通单模光纤中的长周期光纤光栅的温度特性 | 第82-85页 |
| 4．2．2 掺铒光纤中的长周期光纤光栅的温度特性 | 第85-87页 |
| 4．2．3 氢载光敏光纤中的长周期光纤光栅的温度特性 | 第87-89页 |
| 4．3 CO_2激光写入的长周期光纤光栅的高温特性 | 第89页 |
| 4．4 谐振波长温度敏感性的克服方法 | 第89-91页 |
| 4．5 温度特性的应用 | 第91-92页 |
| 4．6 小结 | 第92-93页 |
| 5 长周期光纤光栅的轴向应变特性及应用 | 第93-101页 |
| 5．1 轴向应变特性的理论分析 | 第93-95页 |
| 5．2 高频CO_2激光脉冲写入的长周期光纤光栅的轴向应变特性实验 | 第95-97页 |
| 5．3 轴向应变特性的应用 | 第97-100页 |
| 5．3．1 补偿谐振波长的温度敏感性 | 第98-99页 |
| 5．3．2 应变温度同时测量传感器 | 第99-100页 |
| 5．4 小结 | 第100-101页 |
| 6 长周期光纤光栅的弯曲特性及应用 | 第101-122页 |
| 6．1 高频CO_2激光脉冲写入的长周期光纤光栅的弯曲特性实验 | 第101-110页 |
| 6．1．1 弯曲实验装置 | 第101-102页 |
| 6．1．2 弯曲特性的方向相关性实验 | 第102-106页 |
| 6．1．3 弯曲中损耗峰的变化 | 第106-110页 |
| 6．2 弯曲特性的理论分析 | 第110-114页 |
| 6．2．1 谐振波长和损耗峰幅值的变化 | 第110-113页 |
| 6．2．2 弯曲特性的方向相关性分析 | 第113-114页 |
| 6．3 弯曲特性的应用 | 第114-119页 |
| 6．3．1 弯曲不敏感的长周期光纤光栅传感器 | 第114-115页 |
| 6．3．2 弯曲效应降低温度灵敏度 | 第115页 |
| 6．3．3 能判别弯曲方向的弯曲传感器 | 第115-118页 |
| 6．3．4 可调增益均衡器 | 第118-119页 |
| 6．4 提高长周期光纤光栅弯曲灵敏度和测量精度的方法 | 第119-121页 |
| 6．5 小结 | 第121-122页 |
| 7 长周期光纤光栅的扭曲特性及应用 | 第122-138页 |
| 7．1 高频CO_2激光脉冲写入的长周期光纤光栅扭曲特性实验 | 第122-129页 |
| 7．1．1 纯长周期光纤光栅的扭曲实验 | 第122-127页 |
| 7．1．2 较长光纤被扭曲的长周期光纤光栅扭曲实验 | 第127-128页 |
| 7．1．3 纯光纤扭曲实验 | 第128-129页 |
| 7．2 光纤扭曲特性的分析 | 第129-132页 |
| 7．2．1 偏振模地耦合系数 | 第129-130页 |
| 7．2．2 扭曲光纤中偏振态的演变 | 第130-132页 |
| 7．3 长周期光纤光栅扭曲特性分析 | 第132-134页 |
| 7．3．1 纯长周期光纤光栅扭曲特性分析 | 第132-133页 |
| 7．3．2 较长光纤被扭曲的长周期光纤光栅扭曲特性分析 | 第133-134页 |
| 7．4 扭曲特性的应用 | 第134-137页 |
| 7．4．1 能判别扭曲方向的扭曲传感器 | 第134-136页 |
| 7．4．2 降低长周期光纤光栅的偏振相关损耗 | 第136-137页 |
| 7．5 小结 | 第137-138页 |
| 8 长周期光纤光栅的横向负载特性及应用 | 第138-157页 |
| 8．1 高频CO_2激光脉冲写入的长周期光纤光栅横向负载实验 | 第138-144页 |
| 8．1．1 横向负载特性实验 | 第139-141页 |
| 8．1．2 横向负载特性的偏振相关性 | 第141-144页 |
| 8．2 光纤横向负载特性分析 | 第144-150页 |
| 8．2．1 横向负载导致的光纤折射率变化 | 第144-147页 |
| 8．2．2 横向负载引起的光纤光学主轴旋转 | 第147-150页 |
| 8．3 长周期光纤光栅横向负载特性分析 | 第150-152页 |
| 8．4 横向负载特性的应用 | 第152-156页 |
| 8．4．1 降低长周期光纤光栅的偏振相关性 | 第152-153页 |
| 8．4．2 温度和负载同时测量传感器 | 第153-154页 |
| 8．4．3 可调增益均衡器 | 第154-156页 |
| 8．5 小结 | 第156-157页 |
| 9 结论 | 第157-160页 |
| 致谢 | 第160-161页 |
| 参考文献 | 第161-181页 |
| 附录：攻读博士学位期间发表的论文和科研成果 | 第181-183页 |
