[發(fā)明專利]一種使用Uniform Mask制作Chirp光柵的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711002746.6
• 申請(qǐng)日: 2017-10-24
• 公開（公告）號(hào): CN107783216B
• 公開（公告）日: 2023-06-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 戴立偉;趙云飛
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢銳科光纖激光技術(shù)股份有限公司
• 主分類號(hào): G02B5/18
• 分類號(hào): G02B5/18;G03F7/20
• 代理公司: 深圳市世紀(jì)恒程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 44287
• 代理人: 胡海國(guó)

本發(fā)明涉及一種使用Uniform?Mask制作Chirp光柵的裝置及方法，裝置包括一套線性變化的衰減片、Uniform?Mask、鏡片夾持調(diào)節(jié)架、光纖夾持精密調(diào)節(jié)架，一套線性變化的衰減片和Uniform?Mask分別固定在鏡片夾持調(diào)節(jié)架上，且線性變化的衰減片與Uniform?Mask平行，光敏光纖固定在光纖夾持精密調(diào)節(jié)架，且光敏光纖與Uniform?Mask之間形成一定夾角。本發(fā)明采用光纖夾持精密調(diào)節(jié)架使光敏光纖和Mask之間形成一個(gè)夾角，這樣形成的明暗相間條紋是均勻變化的而不是固定不變的；通過線性變化的衰減片調(diào)節(jié)，最終使落在光敏光纖的光強(qiáng)是均勻的。通過本發(fā)明的調(diào)節(jié)光敏光纖和Uniform?Mask之間的角度以及更換線性衰減片，制作出不同Chirp?rate光柵，本發(fā)明通用性高，不用再采購(gòu)各種不同型號(hào)的定制Chirp?Mask，降低昂貴的平臺(tái)搭建材料成本。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種使用Uniform?Mask(均勻相位掩模板)制作不同啁啾率(Chirprate)光柵的裝置及方法，涉及紫外激光領(lǐng)域，尤其涉及紫外光束整形調(diào)節(jié)，特別適用于高功率光纖光柵制作應(yīng)用。

背景技術(shù)

光纖光柵是利用光纖材料的光敏性，通過紫外光曝光的方法將入射光相干圖樣寫入纖芯，在纖芯內(nèi)產(chǎn)生沿纖芯軸向的折射率周期性變化，從而形成永久性空間的相位光柵，其作用實(shí)質(zhì)上是在纖芯內(nèi)形成一個(gè)窄帶的濾波器或反射鏡。當(dāng)一束寬光譜光經(jīng)過光纖光柵時(shí)，滿足光纖光柵布拉格條件的波長(zhǎng)將產(chǎn)生反射，其余的波長(zhǎng)透過光纖光柵繼續(xù)傳輸。啁啾光柵(Chirp光柵)尤其應(yīng)用于高功率激光領(lǐng)域。

因?yàn)镃hirp光柵本身特性的限制，整個(gè)制作方法中的核心光學(xué)器件也是必須的光學(xué)材料為不同啁啾率的啁啾相位掩模板(Chirp?Mask)。受國(guó)內(nèi)制作技術(shù)瓶頸的限制，此Chirp?Mask光學(xué)材料還未達(dá)到高質(zhì)量國(guó)產(chǎn)化的水平，整個(gè)Chirp光柵的制作方案搭建起來材料成本相當(dāng)昂貴；還要受國(guó)外技術(shù)壁壘的封鎖打壓，如提供性能參數(shù)不良的Chirp?Mask，對(duì)此目前國(guó)內(nèi)水平還未達(dá)到對(duì)Chirp?Mask進(jìn)行準(zhǔn)確檢測(cè)甄別的水平。

要從技術(shù)和成本上實(shí)現(xiàn)制作不同Chirp?rate光柵，就要另辟蹊徑。關(guān)于這一領(lǐng)域國(guó)內(nèi)外已進(jìn)行過多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)研究，如使用特別定制Chirp?Mask制作Chirp光柵、將Uniform光柵(均勻光纖光柵)施加線性應(yīng)力來增加Chirp?rate指標(biāo)、將Uniform光柵(均勻光纖光柵)拉錐增加Chirp?rate指標(biāo)。以上方法都有各自的缺點(diǎn)，或者制作出來的Chirp光柵的Chirprate指標(biāo)是暫時(shí)的、或者制作出來的Chirp光柵不能用于高功率激光領(lǐng)域。特殊定制啁啾相位掩模板(Chirp?Mask)成本昂貴，后續(xù)制作其他型號(hào)Chirp光柵還要繼續(xù)定制新的ChirpMask，增加成本，在此不再進(jìn)行贅述。本文就如何使用Uniform?Mask(均勻相位掩模板)，進(jìn)行光束調(diào)節(jié)整形優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)不同啁啾率光柵制作的方法進(jìn)行研究。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的問題，而提供一種使用Uniform?Mask制作Chirp光柵的裝置及方法，采用光纖夾持精密調(diào)節(jié)架使光敏光纖和Uniform?Mask之間形成一定夾角(此夾角是可調(diào)的而且是精準(zhǔn)控制的)，這樣將原來的均勻明暗相間條紋調(diào)節(jié)為線性均勻變化的明暗相間條紋，當(dāng)然落在光纖上的光強(qiáng)也是線性均勻變化的；然后通過線性變化的衰減片調(diào)節(jié)使落在光纖的光強(qiáng)是左右均勻的；最終實(shí)現(xiàn)Chirp光柵制作的要求。這樣可以取代常見設(shè)計(jì)中選用Chirp?Mask的方案，同時(shí)通過調(diào)節(jié)光敏光纖和Uniform?Mask之間的角度以及更換線性衰減片，制作出不同Chirp?rate的光柵，通用性高，不用再采購(gòu)各種不同型號(hào)的Chirp?Mask，降低昂貴的平臺(tái)建設(shè)材料成本。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：