[發明專利]透(反)射形可控的大啁啾光纖光柵的制作方法

無效

• 申請號: 02129307.4
• 申請日: 2002-08-30
• 公開（公告）號: CN1397813A
• 公開（公告）日: 2003-02-19
• 發明（設計）人: 夏歷;李栩輝;謝世鐘
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: G02B6/124
• 分類號: G02B6/124
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

透(反)射形可控的大啁啾光纖光柵的制作方法屬于光纖光柵制作技術領域。

背景技術

相位模板法大大簡化了光纖光柵的制作難度，提高了研制效率。它對光源的相干性和對實驗裝置的穩定性要求不高，但制作的光柵周期要由模板上的周期決定。當模板上的周期保持恒定不變時，在紫外充分曝光條件下得到的是均勻光纖光柵，它只有一個中心波長，帶寬也較窄，約為0.1到0.3nm；而當模板上的周期是變化的情況，在紫外曝光后得到的是啁啾光纖光柵，它的透(反)射譜帶寬較寬，包括一系列不同波長。通常啁啾光纖光柵的帶寬在0.5nm到5nm之間，當其帶寬超過10nm時，可稱為大啁啾光纖光柵。采用結合相位模板法和氬離子倍頻連續激光器的特點而提出的掃描寫入法可以方便靈活地制作各種類型的光纖光柵。其實驗裝置如圖1所示。圖中：倍頻Ar+離子激光器244nm光源經掃描儀1的反射鏡2照射在相位模板3上，反射鏡2放置在可變速運動的掃描平移臺上，光纖4緊貼相位模板3，寬光譜光源和光譜測試儀用來實時監測制作過程中光柵的透(反)射光譜變化。當掃描平移臺帶動反射鏡2以不同的速度或者是不同位置停留不同時間的方式運動時，光纖4上所受紫外曝光點的位置也隨之改變并使得光纖4在不同位置受到不同程度的紫外光曝光量，從而可以方便靈活地制作各種類型的光纖光柵。但是，這種方法不能依據用戶所提供的濾波器譜形的不同，靈活方便地設計和改變制作條件來得到所需光柵器件。

發明內容

本發明的目的是提供一種透(反)射形可控的大啁啾光纖光柵的制作方法來靈活地按照用戶需要來制作各種類型的光纖光柵。

本發明的特征在于它依次含有以下步驟：

(1)在與一個特定波長相應的光纖上的有效長度范圍內用不同的曝光強度即在光源輸出功率恒定時，反射鏡的不同停留時間內按上述掃描寫入法連續制作得到多只光柵；

(2)測量并記錄下上述各種曝光強度即對應的停留時間和該有效長度內透(反)射率在數值上的一一對應關系。這個關系對于整個光柵帶寬內任意波長都適用，據此建立數據庫；

(3)根據用戶需要得到的濾波器透射譜圖，得到制作用戶所需光柵的制作條件：

(3.1)在已知光柵長度L、光柵周期Λ、模板啁啾系數cg₁和光纖有效折射率n_eff的條件下，用以下公式根據用戶給出的濾波器透射譜圖計算波長λ的模板掃描位置z的對應關系：

????λ＝2^*n_eff^*(Λ+cg₁z)，其中-L/2≤z≤L/2；

(3.2)根據用戶給定的濾波器透射譜圖中的透(反)射率利用插值法從上述數據庫中反查得到反射率和耦合系數即曝光強度的關系；

(3.3)由步驟(3.1)、(3.2)得到沿光柵長度方向曝光強度的分布情況，即在給定曝光量的條件下，模板掃描位置z與掃描儀上的反射鏡在該位置上停留時間的關系；

(4)根據步驟(3)得到的制作條件用上述掃描寫入法制作出所需譜形的光纖光柵。

所述的反射鏡在掃描移動平臺控制下做不同位置采取不同停留時間的走停運動。使用證明它達到了預期目的。

附圖說明

圖1.光纖光柵掃描寫入裝置示意圖。

圖2.本發明提出的制作方法的流程圖。

圖3.本發明提出的制作方法的程序流程框圖。

其中Length是制作光柵長度，dl＝光柵長度/光譜分段數。

圖4.用戶提供且需要得到的濾波器透射譜圖。

圖5.利用插值法查詢反射率和耦合系數的關系示意圖。

圖6.耦合系數隨光柵長度方向的分布圖。

圖7.所需要的和計算得到的濾波器譜圖比較。

具體實施方式