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长周期光纤光栅作为光纤光栅的一个重要成员,在温度、应变、折射率等物理量的传感测量中,优势突出,受到人们的重视。长周期光纤光栅具有耐腐蚀、耐高温、不受电磁干扰等特点,能够在恶劣环境中使用,但需要它必须有一定的机械强度水平。然而实际情况是,在刻写光纤光栅时为了提高刻写效率,一般会剥掉光纤外面的保护层---涂覆层,但刻写出的光纤光栅的机械强度大打折扣。本文通过实验探讨如何在涂覆层没有剥除的光纤上利用高频CO2脉冲激光刻写长周期光纤光栅,研究该光栅的温度、应变与折射率等传感特性。为实际应用中,利用长周期光纤光栅制作传感器提供一些有用的参考。得到下面一些结论:1、概括了长周期光纤光栅的发展历史与制作方法,及其在光通信和光纤传感领域中的应用。推导了长周期光纤光栅的耦合模理论相关方程,对相关参数的物理意义进行了解读。2、论述了高频CO2脉冲激光刻写长周期光纤光栅的方法与机理。利用高频CO2脉冲激光刻写了两种长周期光纤光栅,对比研究了涂覆层对光栅刻写过程的影响。实验结果表明:涂覆层的存在会起到缓冲激光辐射的作用,使刻写次数增多。3、对刻写的长周期光纤光栅进行了退火特性和温度传感特性实验,分析了涂覆层对长周期光纤光栅温度特性的影响。实验结果表明:涂覆层会影响传导到光纤芯/包层的热量,且由于涂覆层和芯/包层材料的差异,会引入一定量的应力,但对温度灵敏度(都为0.1nm/℃)没有影响。4、对刻写的长周期光纤光栅进行进行了液体浓度传感特性实验,分析了涂覆层对其折射率传感特性的影响。实验结果表明:涂覆层的存在相当于增加了光纤包层的半径,会减小光纤的折射率灵敏度。5、对刻写的长周期光纤光栅进行了轴向应变实验,探讨了涂覆层对其轴向应变传感特性的影响。实验结果表明:轴向拉伸量相同时,带涂覆层的长周期光纤光栅的应变要比剥除涂覆层的光栅小,最终导致带涂覆层长周期光纤光栅的应变灵敏度(-1.2921 nm/mε)要比剥除涂覆层的应变灵敏度大(-0.7907nm/mε)。总之,在涂覆层没有剥除的光纤上刻写的长周期光纤光栅,具有较好的温度、应变传感特性。