[發(fā)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(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201711147014.6
• 申請(qǐng)日: 2017-11-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN107765361B
• 公開(kāi)（公告）日: 2023-09-22
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 何俊;王義平;郭奎奎;徐錫鎮(zhèn)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 深圳大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B6/02
• 分類號(hào): G02B6/02
• 代理公司: 深圳市恒申知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(普通合伙) 44312
• 代理人: 王利彬

本發(fā)明屬于光纖光柵制造領(lǐng)域，公開(kāi)了一種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，以制備出相移區(qū)相移量的大小可控且相移區(qū)兩邊光纖光柵有效折射率不同的相移光纖布拉格光柵。所述裝置包括一個(gè)掃描程序控制器，用于根據(jù)來(lái)自光纖的輸出端的透射譜，控制相移區(qū)的相移量大小以及通過(guò)控制高精度位移平臺(tái)的平移速率，將相移區(qū)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。本發(fā)明提供的技術(shù)方案一方面使得相移光纖布拉格光柵的相移區(qū)的相移量大小可控；另一方面，將相移區(qū)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，從而使得本發(fā)明技術(shù)方案制備出的相移光纖布拉格光柵能夠廣泛應(yīng)用于諸如單頻光纖激光器等領(lǐng)域。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖光柵制造領(lǐng)域，尤其涉及一種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。

背景技術(shù)

相移光纖布拉格光柵(FBG)是利用摻雜光纖光致折射率變化特性，采用特殊工藝使得光纖纖芯的折射率發(fā)生永久性周期變化而形成。作為一種新型的光學(xué)器件，相移光纖布拉格光柵主要應(yīng)用于波長(zhǎng)選擇器、波分復(fù)用器和單頻光纖激光器等領(lǐng)域。現(xiàn)有的相移光纖布拉格光柵制備方法主要包括相移相位掩膜板法、橫向全息兩次曝光法、移動(dòng)光纖或相位掩膜板法、激光后處理法、外部擾動(dòng)調(diào)制法和飛秒激光微加工法等。

然而，上述現(xiàn)有方法的主要弊端一方面在于只能制備出相移區(qū)兩邊的光纖布拉格光柵有效折射率相同的相移光纖布拉格光柵(FBG)，這種相移光纖布拉格光柵限制了其在諸如單頻光纖激光器等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用；另一方面，所制備出的相移光纖布拉格光柵其相移區(qū)相移量的大小很難控制。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明實(shí)施例的主要目的在于提供一種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，以制備出相移區(qū)相移量的大小可控且相移區(qū)兩邊光纖光柵有效折射率不同的相移光纖布拉格光柵。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實(shí)施例第一方面提供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(tái)、光譜采集分析器以及位于所述高精度位移平臺(tái)之上且用于放置光纖的兩個(gè)三維調(diào)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(guò)來(lái)的相干光的圓形光斑大小并將所述反射鏡反射過(guò)來(lái)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(qū)，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(shí)時(shí)記錄和監(jiān)測(cè)來(lái)自所述光纖的輸出端的透射譜；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(tái)相連的掃描程序控制器；

所述掃描程序控制器，用于根據(jù)所述來(lái)自所述光纖的輸出端的透射譜，控制所述相移區(qū)的相移量大小以及通過(guò)控制所述高精度位移平臺(tái)的平移速率，將所述相移區(qū)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。

結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例第一方面，在第一方面的第一種實(shí)施方式中，所述掃描程序控制器具體用于：

根據(jù)公式控制所述相移區(qū)的相移量的大小，所述n₁為所述相移區(qū)左邊光纖布拉格光柵的有效折射率，所述n₂為所述相移區(qū)右邊光纖布拉格光柵的有效折射率，所述L₁為所述相移區(qū)左邊光纖布拉格光柵的長(zhǎng)度，所述L₂為所述相移區(qū)右邊光纖布拉格光柵的長(zhǎng)度，所述λ_B為所述相移光纖布拉格光柵的中心波長(zhǎng)，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(guò)控制所述高精度位移平臺(tái)的平移速率，并根據(jù)公式控制所述相移區(qū)兩邊光纖布拉格光柵的有效折射率，所述