[發明專利]基于光子晶體光纖的膨脹型長周期光纖光柵及其制作方法

有效

• 申請號: 201410173103.8
• 申請日: 2014-04-25
• 公開（公告）號: CN103955019B
• 公開（公告）日: 2017-02-01
• 發明（設計）人: 王義平;鐘曉勇;廖常銳;劉申
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙)44312
• 代理人: 陳健

1.一種基于光子晶體光纖的膨脹型長周期光纖光柵的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：向光子晶體光纖的包層空氣孔通入氣壓，并保持氣壓恒定；

步驟2：沿所述光子晶體光纖的軸向方向，每隔一個預設的光柵周期的長度，利用熱源對所述光纖進行一次徑向掃描，使掃描部位的包層空氣孔在充氣狀態下受熱膨脹，從而使該掃描部位的纖芯折射率受到調制，直到掃描完設定的光柵周期數，形成長周期光纖光柵；

步驟3：循環執行步驟2，同時，實時監測所形成的長周期光纖光柵的參數，并通過調節掃描部位的包層空氣孔的膨脹程度的方式調節所述參數，直到所形成的長周期光纖光柵滿足預設的參數要求，完成所述長周期光纖光柵的寫制。

2.如權利要求1所述的基于光子晶體光纖的膨脹型長周期光纖光柵的制作方法，其特征在于，所述步驟1包括如下步驟：

將所述光子晶體光纖的一端與空心玻璃管的一端熔接，使所述光子晶體光纖的包層空氣孔與所述空心玻璃管的內部連通；

將所述空心玻璃管的另一端與第一單模光纖熔接，使通過所述第一單模光纖的激光可通過所述空心玻璃管耦合進所述光子晶體光纖；

將所述光子晶體光纖的另一端與第二單模光纖熔接，使通過所述光子晶體光纖的激光可耦合進所述第二單模光纖；

在所述空心玻璃管的管壁開一通孔，并通過所述通孔向包層空氣孔通入氣壓，并保持氣壓恒定。

3.如權利要求2所述的基于光子晶體光纖的膨脹型長周期光纖光柵的制作方法，其特征在于，所述包層空氣孔為所述光子晶體光纖的部分包層空氣孔或全部包層空氣孔。

4.如權利要求1所述的基于光子晶體光纖的膨脹型長周期光纖光柵的制作方法，其特征在于，調節掃描部位的包層空氣孔的膨脹程度的方式包括如下任意一種：

調節所述熱源的強度、調節所述氣壓的強度、調節所述循環的次數。

5.如權利要求1所述的基于光子晶體光纖的膨脹型長周期光纖光柵的制作方法，其特征在于，所述光子晶體光纖為實芯光子晶體光纖，空芯光子晶體光纖、空芯光纖以及懸芯光纖中的任意一種。

6.如權利要求1所述的基于光子晶體光纖的膨脹型長周期光纖光柵的制作方法，其特征在于，所述掃描的方式為如下任意一種：

(1)、掃描所述光子晶體光纖的一側；

(2)、對稱地掃描所述光子晶體光纖的兩側；

(3)、掃描所述光子晶體光纖的一周。

7.如權利要求1所述的基于光子晶體光纖的膨脹型長周期光纖光柵的制作方法，其特征在于，所述熱源為如下任意一種：

CO₂激光脈沖、電弧放電、氫氧焰。

8.一種基于光子晶體光纖的膨脹型長周期光纖光柵，其特征在于，所述長周期光纖光柵的光柵區域具有因包層空氣孔沿光纖軸向周期性膨脹所形成的周期性膨脹結構。

9.如權利要求8所述的基于光子晶體光纖的膨脹型長周期光纖光柵，其特征在于，所述周期性膨脹結構形成位置為如下任意一種：

所述光纖的一側；

所述光纖對稱的兩側；

所述光纖的一周。

10.一種基于權利要求1-7中任意一項權利要求所述的基于光子晶體光纖的膨脹型長周期光纖光柵的制作方法的制作系統，其特征在于，包括：

加熱裝置，用于加熱所述光子晶體光纖；

三維移動平臺，用于移動所述光子晶體光纖；

在線監測裝置，用于實時監測所寫制的光纖光柵的參數；

加壓裝置，用于向所述光子晶體光纖的包層空氣孔中通入氣壓，并保持氣壓恒定，使得所述加熱裝置加熱所述光子晶體光纖時，該光纖的加熱部位的包層空氣孔在充氣狀態下受熱膨脹，從而使該掃描部位的纖芯折射率受到調制；

其中：

加熱裝置包括：激光器、電弧放電加熱裝置、氫氧焰加熱裝置中的任意一種；

在線監測裝置包括：

激光光源；

光譜儀，用于與所述激光光源配合實時監測所寫制的光纖光柵的參數。