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研究生:趙文祺
研究生(外文):Wei-Chi Chao
論文名稱:利用極化控制器控制傾斜布拉格光纖光柵特性之量測
論文名稱(外文):Measurement of Tilted Fiber Bragg Gratings using polarization controller
指導教授:孫迺翔孫迺翔引用關係
指導教授(外文):Nai-Hsiang Snh
學位類別:碩士
校院名稱:義守大學
系所名稱:電機工程學系
學門:工程學門
學類:電資工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2016
畢業學年度:104
語文別:中文
論文頁數:174
中文關鍵詞:極化控制器布拉格光纖光柵輻射
外文關鍵詞:polarization controllerFiber Bragg Gratingsradiation
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本篇論文主要是使用極化控制器連結布拉格光纖光柵(Fiber Bragg
Gratings, FBGs)量測一階FBGs、Tilted FBGs(TFBGs)和二階FBGs 的傳輸、反
射與輻射頻譜。我們先分析一階無傾斜FBGs,發現改變極化方向對於傳輸、
反射與輻射效率沒有影響,接著分析一階TFBGs 傾斜角度1°、3°與45°光纖
光柵的傳輸、反射與輻射效率,發現在傾斜1°與45°光柵加上極化控制器之後
輻射效率分別有5.55dB 與5.88dB 的能量變化。其中TFBGs 的輻射效率最大
變化量為6.25dB。另外,我們量測二階FBGs 的輻射效率與角度關係,發現在
角度45°、90°和135°附近有輻射效率最大值,其中能量以角度135°位置為最
大,而在傳輸效率下降之前的位置會在角度135°時有最大輻射效率-26.70dB。

The transmission, reflection and radiation spectrum of fiber Bragg gratings
(FBGs) with a polarization controller are measured in this thesis, where FBGs include
first-order FBGs, tilted FBGs (TFBGs) and second-order FBGs. The experimental
results show that polarization controllers do not affect the properties of FBGs.
However, the radiated efficiencies increase 5.55dB and 5.88dB by a polarization
controller for 1° and 45° TFBGs, respectively. The maximum radiation efficiency of
TFBGs can reach 6.25dB. In addition, we measured the radiation efficiency as a
function of an angle for second-order FBGs. We find the radiative angles of
second-order FBGs are near 45°, 90° and 135°, where the maximum radiated angle is
135°. In this study, the maximum radiation efficiency at 135° is -26.70dB and occurs
at the short wavelength side boundary of the resonant region.

摘要 i
ABSTRACT ii
目錄 iii
圖目錄 vi
表目錄 xvi
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2研究目的與動機 2
1.3研究方法 3
1.4論文架構 4
第二章 實驗架構與量測方法 5
2.1 儀器與元件介紹 5
2.1.1 可調式雷射光源 5
2.1.2 光功率計 5
2.1.3 可攜式光功率計 6
2.1.4 移動平台 6
2.1.5 循環器 6
2.1.6 摻鉺光纖放大器 7
2.1.7 極化控制器 7
2.1.8 步進馬達 8
2.1.9 光束分析儀 8
2.2 ISUTS量測系統 9
2.3 ISUTS-PC量測系統 10
2.4 步進馬達量測系統 11
2.5 布拉格光纖光柵傳輸、反射與輻射之量測 13
2.5.1 布拉格光纖光柵 13
2.5.2 布拉格光纖光柵連結極化控制器 19
2.6 光纖光柵分類 24
2.7 量測方法 26
第三章 光纖光柵傳輸、反射與輻射特性 27
3.1 一階傾角0˚、1˚、3˚、45˚光纖光柵 27
3.1.1 FBG極化控制器之量測 27
3.1.2 傾斜1˚FBG共振區中心波長極化控制器之量測 34
3.1.3 傾斜3˚ FBG共振區中心波長極化控制器之量測 38
3.1.4 傾斜45˚ FBG共振區中心波長極化控制器之量測 42
3.2 一階普通單模傾角45˚光纖光柵 47
3.2.1 傾斜45˚ FBG-01共振區中心波長極化控制器之量測 47
3.2.2 傾斜45˚ FBG-02與03共振區中心波長PC之量測 51
3.3 一階光敏單模傾角45˚光纖光柵 60
3.3.1 PS1500傾斜45˚FBG-3min終止波長極化控制器之量測 60
3.3.2 PS1500傾斜45˚FBG-2.5min起始波長極化控制器之量測 64
3.3.3 PS1500傾斜45˚FBG-2min起始波長極化控制器之量測 68
3.3.4 PS1500傾斜45˚FBG-1.5min起始波長極化控制器之量測 72
3.3.5 PS1500傾斜45˚FBG-1min起始波長極化控制器之量測 76
3.3.6 PS1500傾斜45˚FBG-0.5min起始波長極化控制器之量測 80
3.4 二階普通載氫單模光纖光柵 85
第四章 光纖光柵輻射能量各角度發散特性 90
4.1 二階光敏載氫3min光纖輻射發散角量測 90
4.2 二階光敏載氫5min光纖輻射發散角量測 107
4.3 二階光敏載氫7min光纖輻射發散角量測 124
4.4 光譜分析儀 141
4.4.1 2nd 載氫FBG-3min 光場分布 141
4.4.2 2nd 載氫FBG-5min 光場分布 145
4.4.3 2nd 載氫FBG-7min 光場分布 148
第五章 結論 151
參考文獻 153

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