用于传感应用的飞秒激光直写离轴光纤布拉格光栅

摘要： 首批离轴光纤布拉格光栅（FBGs）通过飞秒激光直写技术在标准单模光纤（SMF-28e）中制备。研究发现当光栅与纤芯中心的最小偏移距离为2.5微米时，会形成支持两种独立光纤模式（LP0,1和LP1,1）的多模段，每种模式又分裂为两个简并偏振模式。该结构打破了光纤的圆柱对称性，引入双折射（约10^-4），导致各模式的布拉格波长产生偏振依赖性?；谀Ｌ退凵涮匦?，制备了纤芯中心偏移量分别为3.0、4.5和6.0微米的三种离轴FBGs，并对其应变、温度和曲率特性进行了表征。测试表明这些离轴FBGs具有相似的应变灵敏度（约1.14皮米/微应变）和温度灵敏度（约12皮米/摄氏度）。通过分析LP1,1布拉格共振的强度波动和波长偏移，可同步监测曲率和方位角。其中3.0微米偏移量的离轴FBG获得了最大曲率灵敏度0.53分贝/米^-1。