[發明專利]基于拉錐光纖的相移光柵及其制作方法

有效

• 申請號: 201710334994.4
• 申請日: 2017-05-12
• 公開（公告）號: CN106970442B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 廖常銳;王義平;朱峰;王英;何俊;李正勇;楊天航
• 申請（專利權）人: 深圳大學
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02;G02B6/255
• 代理公司: 深圳市恒申知識產權事務所(普通合伙) 44312
• 代理人: 王利彬

1.一種基于拉錐光纖的相移光柵的制作方法，其特征在于，包括如下步驟：

將兩段切平的光纖按照預置拉錐熔接方式進行拉錐熔接得到具備光纖拉錐區域的拉錐光纖；

將所述拉錐光纖固定于仰俯臺上，所述仰俯臺固定于電控三維移動平臺，移動所述電控三維移動平臺并通過顯微鏡進行同步觀察，使所述拉錐光纖的軸向與水平方向平行，通過調節激光能量控制器件將聚焦飛秒激光的光斑的能量密度調節到預置大小；

將所述飛秒激光的光斑位置移動到距離所述拉錐區域的左側與待寫制的光纖布拉格光柵的長度相等的距離，并將所述飛秒激光的光斑移動到距離所述拉錐光纖的纖芯上邊緣預置距離，按照預置光柵寫制方法對所述拉錐區域的兩端進行光纖布拉格光柵寫制，在光柵寫制過程中，對光譜儀中的透射光譜進行實時監測直至得到預置光譜。

2.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述將兩段切平的光纖按照預置拉錐熔接方式進行拉錐熔接得到具備拉錐區域的光纖包括：

將兩段光纖的端面切平，并將切平后的兩段光纖的纖芯對準；

選擇熔接機中的預置熔接模式，調節所述熔接機的熔接放電量、錐區長度、馬達移動速度及拉錐時間；

進行放電熔接，得到所述拉錐光纖。

3.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述將所述拉錐光纖固定于仰俯臺上包括：

使用光纖夾具將所述拉錐光纖固定于仰俯臺上；

則所述移動所述電控三維移動平臺并通過顯微鏡進行同步觀察，使所述拉錐光纖的軸向與水平方向平行包括：

調節所述電控三維移動平臺的位置，使所述拉錐光纖的纖芯在高倍物鏡下聚焦，調節所述仰俯臺的仰俯使所述拉錐光纖的軸向與水平方向平行。

4.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述激光能量控制器件為1/2波片與格蘭棱鏡的組合器件。

5.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述聚焦飛秒激光的光斑的能量密度的預置大小具體為：

在0.01毫米每秒至0.4毫米每秒的移動速度下，能夠形成局部均勻的合適的折射率強度調制的激光能量，使得沿所述拉錐光纖的徑向的線狀改性區域具有連續平滑的形貌，所述折射率強度調制Δn＝10^-4—10^-2。

6.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述飛秒激光的光斑與所述拉錐光纖的纖芯上邊緣的預置距離為0至20微米。

7.如權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述光柵寫制方法包括：

設置光纖布拉格光柵的柵格間距為0.5微米至20微米，柵格周期數50至3000，單個光柵條紋長度為9微米至40微米，掃描速度為0.01毫米每秒至0.4毫米每秒；

控制快門的開關，驅動所述電控三維移動平臺，使飛秒激光的光斑沿所述拉錐光纖的徑向逐線掃描，并在所述拉錐區域的左右兩側分別刻寫一段參數相同的光纖布拉格光柵。

8.如權利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述在所述拉錐區域的左右兩側分別刻寫一段參數相同的光纖布拉格光柵包括：

將飛秒激光的光斑調節至距離所述拉錐區域左端的0.5毫米至3毫米處，并使光斑位置定位于纖芯上邊緣的預置位置，通過逐線掃描方法掃描所述光柵周期數完成第一個光纖布拉格光柵刻寫；

關閉所述快門，移動所述電控三維移動平臺，使所述飛秒激光的光斑位置移動到所述拉錐區域的右端位置，控制所述飛秒激光的光斑與所述拉錐光纖的纖芯的邊緣為預置距離，通過逐線掃描方法掃描與所述第一個光纖布拉格光柵相同的光柵周期數完成第二個光纖布拉格光柵刻寫。