[發明專利]相移光纖布拉格光柵制備方法、裝置和相移光纖布拉格光柵

有效

• 申請號: 201711147014.6
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN107765361B
• 公開（公告）日: 2023-09-22
• 發明（設計）人: 何俊;王義平;郭奎奎;徐錫鎮
• 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: 王利彬

1.一種相移光纖布拉格光柵制備裝置，包括紫外激光器、光源、反射鏡、光闌、柱透鏡、相位掩膜板、位于所述柱透鏡和相位掩膜板之間的擋板、位于所述相位掩膜板下方的高精度位移平臺、光譜采集分析器以及位于所述高精度位移平臺之上且用于放置光纖的兩個三維調整架；所述紫外激光器用于提供相干光，所述反射鏡用于將所述紫外激光器提供的相干光反射至光闌，所述光闌用于控制從所述反射鏡反射過來的相干光的圓形光斑大小并將所述反射鏡反射過來的相干光透射至所述柱透鏡，所述柱透鏡用于將所述光闌透射出的圓形光斑匯聚成線型光斑透射至所述擋板和所述相位掩膜板，所述擋板用于遮擋從所述柱透鏡透射至所述相位掩膜板的相干光而在所述光纖上形成相移區，所述光源的輸出端與所述光纖的輸入端相連，所述光纖的輸出端與所述光譜采集分析器相連，所述光譜采集分析器用于實時記錄和監測來自所述光纖的輸出端的透射譜；其特征在于，所述裝置還包括與所述光譜采集分析器以及所述高精度位移平臺相連的掃描程序控制器；

所述掃描程序控制器，用于根據所述來自所述光纖的輸出端的透射譜，控制所述相移區的相移量大小以及通過控制所述高精度位移平臺的平移速率，將所述相移區兩邊的光纖形成具有不同有效折射率的光纖布拉格光纖光柵；

所述掃描程序控制器具體用于：

根據公式控制所述相移區的相移量的大小，所

述n₁為所述相移區左邊光纖布拉格光柵的有效折射率，所述n₂為所述相移區右邊光纖布拉格光柵的有效折射率，所述L₁為所述相移區左邊光纖布拉格光柵的長度，所述L₂為所述相移區右邊光纖布拉格光柵的長度，所述λ_B為所述相移光纖布拉格光柵的中心波長，所述λ_B=2n_effΛ，所述n_eff為所述光纖的有效折射率，所述Λ為所述相移光纖布拉格光柵的光柵周期；

通過控制所述高精度位移平臺的平移速率，并根據公式

控制所述相移區兩邊光纖布拉格光柵的有效折射率，所述

C1和C2分別為任意常數，所述P₁為透射至所述相移區左邊光纖的激光的功率，所述P₂為透射至所述相移區右邊光纖的激光的功率，所述v₁為所述光纖放置于所述三維調整架上由所述掃描程序控制器控制所述高精度位移平臺平移，所述相移區左邊光纖被來自所述相位掩膜板的激光掃描時的掃描速度，所述v₂為所述光纖放置于所述三維調整架上由所述掃描程序控制器控制所述高精度位移平臺平移，所述相移區右邊光纖被來自所述相位掩膜板的激光掃描時的掃描速度。

2.如權利要求1所述相移光纖布拉格光柵制備裝置，其特征在于，所述光纖為經過載氫處理的光纖。

3.如權利要求1所述相移光纖布拉格光柵制備裝置，其特征在于，所述高精度位移平臺為x軸超高靈敏度的電動位移平臺。

4.一種相移光纖布拉格光柵制備方法，應用于權利要求1所述的相移光纖布拉格光柵制備裝置，其特征在于，所述方法包括：

將所述光纖放置于所述兩個三維調整架并調整所述光纖的最佳放置位置；

所述掃描程序控制器根據所述來自所述光纖的輸出端的透射譜，控制所述相移區的相移量大小以及通過控制所述高精度位移平臺的平移速率，將所述相移區兩邊的光纖形成具有不同有效折射率的光纖布拉格光纖光柵。

5.如權利要求4所述相移光纖布拉格光柵制備方法，其特征在于，所述光纖為經過載氫處理的光纖。

6.如權利要求4所述相移光纖布拉格光柵制備方法，其特征在于，所述高精度位移平臺為x軸超高靈敏度的電動位移平臺。