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光纤光栅因为其丰富的选频特性，优良的动态调谐性能，低的插入损损、偏振无关以及与光纤的天然兼容性而成为未来全光通信和光传感领域引人注目的一种光子器件。该论文从光纤通信网络的发展和应用需求出发，围绕可调谐光纤光栅这一主题，对基于弹性梁的光纤光栅调谐方案进行了深入的理论和实验研究。在分析和模拟弹性梁应力应变分布的基础上，对弹性梁调谐机构进行了优化设计，实现了弹性梁上的纯弯曲变形，并采用基于纯弯曲梁的光纤光栅无啁啾调谐方法，在实验上获得了较好的结果。
主要内容：
从弹性梁的平面弯曲变形出发，分析和模拟了三种梁结构模型在外力作用下的应力应变分布，这为弹性梁调谐机构的优化设计提供了理论基础。
从光纤光栅的应力调谐特性出发，研究和分析了基于弹性梁的各种光纤光栅调谐方案。进行了基于三种弹性梁调谐机构的光纤光栅调谐实验研究，并对实验结果进行了分析。轴向应变传递系数的引入，更加准确地描述了调谐过程中光谱特性的劣化。
在优化弹性梁调谐机构的基础上，设计了一种可实现纯弯曲的调谐装置。利用基于纯弯曲梁的无啁啾调谐方法，在实验上实现了20.1nm的光纤光栅无啁啾调谐，调谐线性拟合度为0.9996，在调谐范围内光纤光栅反射谱3-dB带宽变化小于0.07nm，峰值反射率变化小于0.2dB，调谐引入损耗的波动小于0.1dB。将这一调谐机构与光纤激光器结合起来构成可调谐光纤激光器，获得了大于35nm的激光输出波长连续稳定调谐。