镀吸收型膜长周期光纤光栅模式转换与折射率响应特性

基于耦合模理论,研究了镀吸收型薄膜长周期光纤光栅(LPFG)的模式转换及其折射率响应特性。讨论了镀膜LPFG包层模有效折射率随薄膜厚度的响应特性,从模场分布和波导传输本质上统一了模式转换与模式跳变两种表述。在此基础上分析了镀吸收型薄膜情形下LPFG包层模有效折射率实部与虚部随膜厚及薄膜折射率的变化,给出并解释了高阶和低阶包层模发生的一步、二步模式转换情况,进一步考察了薄膜消光系数对模式转换区域的影响。结果表明,薄膜消光系数对模式转换区域变化的影响很小。最后研究了转换区及其附近区域的镀吸收型膜LPFG透射谱的折射率响应特性,发现靠近模式转换区相较于模式转换区,LPFG对薄膜折射率分辨率高出近一个