本實驗一開始先使用ISUTS儀器量測來分析光纖光柵的二階光敏載氫曝光3min、5min和7min頻譜，接著以相同材質PS1500的光纖製作成為光纖光柵，再來結合了步進馬達做輻射角度的量測，發現二階光敏載氫曝光3min、5min和7min在角度41.4°、90°和133.2°附近有輻射角度大小的能量出現，另外在與光柵夾角90˚有輻射光，且有小的發散角(Narrow Beam Divergence)，同時我們也量測在不同波長之下，其輻射大小與角度的變化。其中光源由-Z方向傳輸在角度133.2°附近有輻射能量最大值出現-26.94dB。本研究為了想了解二階光纖光柵在輻射角度41.4˚與133.2˚的輻射角度大小的產生，因此改變光纖光柵的光源入射方向，光源入射由+Z方向傳輸，來觀察輻射角度的大小，針對入光點與出光點的輻射角度大小參數進行比較，並探討我們量測二階FBGs的輻射效率與角度大小關係的變化。

In this thesis, second-order fiber Bragg gratings (FBGs) are fabricated by hydrogen- loaded photosensitive fiber (PS1500). The radiated angle of three second-order FBGs are measured in this study, where the exposure time of three FBGS are 3 min., 5 min., and 7 min., respectively. Three radiation angles, which are around 41.4°, 90°, and 133.2°, are measured for +z direction propagated light. Those radiation angles show the properties of narrow beam divergence. The lights are excited by two propagation directions, +z and –z direction. For the maximum radiated angle change with respect to propagation direction. The experiment shows that the radiated angles of 41.4° and 133.2° are caused by the discontinuous interfaces between gratings and non-grating region.

目錄 iii
圖目錄 iv
表目錄 xii
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 2
1.4論文架構 3
第二章 實驗架構與量測方法 4
2.1 儀器與元件介紹 4
2.1.1 循環器 4
2.1.2 移動平台(Sigma KSHOT-602 & SG-SP 20-35) 5
2.1.3 可調式雷射光源 5
2.1.4 可攜式光功率計 5
2.1.5 光功率計 5
2.1.6 摻鉺光纖放大器 6
2.1.7 步進馬達 6
2.2 ISUTS量測系統 7
2.3 步進馬達量測系統 8
2.4 布拉格光纖光柵傳輸、反射與輻射之量測 10
2.5 光纖光柵分類 16
2.6 量測方法 17
第三章 光纖光柵傳輸、反射與輻射特性 18
3.1 二階光敏載氫曝光3分鐘光纖光柵 18
3.1.1 FBG ISUTS之量測 18
3.2 二階光敏載氫曝光5分鐘光纖光柵 20
3.2.1 FBG ISUTS之量測 20
3.3 二階光敏載氫曝光7分鐘光纖光柵 22
3.3.1 FBG ISUTS之量測 22
第四章 光纖光柵輻射能量各角度發散特性 24
4.1 二階光敏載氫3min光纖輻射發散角量測 24
4.2 二階光敏載氫5min光纖輻射發散角量測 49
4.3 二階光敏載氫7min光纖輻射發散角量測 74
第五章 結論 99
參考文獻 101

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