为了实现更高灵敏度的温度传感,提出一种基于宇称-时间(PT)对称结构的光学温度传感器理论模型。该模型在PT对称布拉格反射镜结构中嵌入热光材料共振腔。热光材料的折射率随温度变化,进而影响结构在缺陷模式处的透射率大小。利用传输矩阵法计算模型的透射率谱线,结果显示,在不同温度下,该结构的缺陷模式透射率大小变化远大于模式位置的变化,因此,通过透射率大小的变化可实现温度传感。微腔共振导致结构具有独特的增益放大,该传感器灵敏度最大可达6.82 dB·K ^-1,检测范围最大达44.4 K,并且可以通过调节结构参数,使传感器在小范围高灵敏度和大范围低灵敏度两种模式之间转换。

提出并演示验证了将负热光系数的聚合物材料覆盖在侧边抛磨光纤光栅的抛磨区实现光纤光栅温度补偿的新方法。实验结果表明,这种新方法的温度补偿效果良好,封装后的光纤光栅处在63～79 ℃的环境温度时,可使其温度敏感度降低为未补偿时的1/16; 当处在58～101 ℃的环境温度时,其温度敏感度降低为未补偿时的1/4。温度补偿封装后的光纤光栅器件直径只有2 mm,长度为20 mm。

根据光纤包层中的倏逝场机制,将具有热光效应的聚合物材料直接覆盖在侧边抛磨光纤上,进行了全光纤热光型可变光衰减器(VOA)的研究。根据理论分析,确定了在侧边抛磨光纤的抛磨区上覆盖材料的折射率与纤芯中光衰减量之间的关系,为选择适当折射率的热光材料提供依据。设计适当的侧边抛磨区,利用先进的轮式侧边抛磨技术,制备了侧边抛磨光纤,以达到最佳可变光衰减效果。采用螺绕电极和优化封装,制作出性能优良的全光纤热光型可变光衰减器。性能测试表明,器件插入损耗小于0.1 dB,衰减范围为0～80 dB,偏振相关损耗小于0.02 dB,背向反射大于70 dB。该方法制作的全光纤热光型可变光衰减器具有可用电驱动调控、可靠性高等优点。