光子晶體光纖光柵的發(fā)展與應(yīng)用

　　光子晶體光纖光柵產(chǎn)生有它的歷史必然性。說(shuō)光子晶體光纖光柵的產(chǎn)生具有歷史必然性，是因?yàn)?a href='http://www.ttokpm.com/v/' target='_blank' class='arckwlink_none'>科技在不斷的發(fā)展過(guò)程中，當(dāng)有新的物質(zhì)被發(fā)現(xiàn)時(shí)，圍繞著這個(gè)物質(zhì)的相關(guān)物質(zhì)就會(huì)有新的突破，也就是當(dāng)光子晶體這種新新的材料被發(fā)現(xiàn)并生產(chǎn)出來(lái)，那圍繞著光子晶體的光纖光柵就會(huì)產(chǎn)生新的物質(zhì)――光子晶體光纖光柵。

　　自從Hill1978年制作出第一個(gè)光纖光柵，光纖光柵就迅速進(jìn)入到各行各業(yè)中，特別是光纖通訊和光纖傳感，它的應(yīng)用給光纖傳感帶來(lái)了質(zhì)的飛躍。光纖光柵是在光纖芯層部分位置寫(xiě)入折射率按一定的函數(shù)變化而形成的，使得芯層和包層產(chǎn)生對(duì)不同模式間的耦合效率的不同（反映在透射譜線和反射譜線上）的特性。他可以廣泛的應(yīng)用在檢測(cè)和監(jiān)測(cè)的傳感系統(tǒng)中，比如對(duì)橋梁承受的壓力進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以保證橋梁安全，這主要是利用在不同的壓力下，光纖光柵會(huì)產(chǎn)生折射率的微小變化，而微小的折射率變化會(huì)使得光纖光柵的透射譜（或反射譜）中心波長(zhǎng)移動(dòng)幾個(gè)nm，進(jìn)而知道橋梁實(shí)時(shí)承受壓力的大小。除了對(duì)橋梁等公共設(shè)施的承載的安全檢測(cè)外，還可以應(yīng)用在很多行業(yè)中，比如報(bào)警、生物傳感，醫(yī)療器械等領(lǐng)域。光纖光柵的廣泛應(yīng)用推動(dòng)了它的理論的進(jìn)一步成熟和發(fā)展，為光子晶體光纖光柵奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。

　　到1987年Yablonovith提出光子晶體，立馬吸引了很多的科學(xué)工作者的目光，他們深刻體會(huì)到這將引起工業(yè)產(chǎn)品的變革。光子晶體周期性介電常數(shù)的排列，會(huì)引起光子類似于電子在晶體產(chǎn)生能帶而產(chǎn)生光子帶隙，這樣很好的將電的時(shí)代邁入了光的時(shí)代。隨著人們對(duì)光時(shí)代的向往，光子晶體的理論分析和制作方法都在迅速的發(fā)展中，很快，在1992年提出光子晶體光纖，并在1996年Knight等人制作出來(lái)了第一根光子晶體光纖，對(duì)傳統(tǒng)的光纖引起了變革。解決了傳統(tǒng)光纖中一直讓人們頭痛的問(wèn)題。比如，彎曲損耗問(wèn)題，傳統(tǒng)的光纖利用的是光在傳輸?shù)桨鼘雍屯饨绲慕唤缣帟r(shí)產(chǎn)生全反射來(lái)傳輸光信號(hào)的，如果光纖由于某些原因而發(fā)生了彎曲，這樣就會(huì)使得光在交界面不滿足全反射條件而大部分透射到外界，進(jìn)而損失信號(hào)。光子晶體光纖就不一樣了，光子晶體光纖帶隙理論指出如果傳輸光正好落在光子晶體的帶隙段，不管光纖是否彎曲和彎曲程度如何，光都不能在光子晶體中傳播，那么光就不可能產(chǎn)生大的損耗。還比如光子晶體光纖的可控制色散特性，很好的放寬了光纖傳輸光源的要求等等。光子晶體光纖的廣泛應(yīng)用，也預(yù)測(cè)了光子晶體光纖光柵的產(chǎn)生。

　　很快，到1999年，Eggleton等人就在實(shí)驗(yàn)室制作出了第一根光子晶體光纖光柵，并對(duì)它的各項(xiàng)特性進(jìn)行了探究和測(cè)量。它的成功制作為人們打開(kāi)了光子晶體光纖光柵這門(mén)學(xué)科的大門(mén)，隨后，幾乎每年都有不同的科學(xué)工作者制作出了不同的光子晶體光纖光柵。綜觀全局，光子晶體光纖光柵實(shí)際上是各項(xiàng)前提技術(shù)的成熟后必然的科技成果。這種集各種技術(shù)（光纖光柵，光子晶體，光子晶體光纖）與一體的光子晶體光纖光柵，它具有了各項(xiàng)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，也將更加滿足社會(huì)的需求。