[發(fā)明專利]基于動(dòng)態(tài)光學(xué)遮蔽板的切趾光柵二次曝光制作系統(tǒng)及方法

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201711440772.7
• 申請日: 2017-12-27
• 公開（公告）號: CN108051887A
• 公開（公告）日: 2018-05-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳根祥;田愷;呂敏;王義全
• 申請（專利權(quán)）人: 中央民族大學(xué)
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 北京萬象新悅知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11360
• 代理人: 王巖

本發(fā)明公開了一種基于動(dòng)態(tài)光學(xué)遮蔽板的切趾光柵二次曝光制作系統(tǒng)及方法。本發(fā)明采用一次曝光光學(xué)遮蔽板和二次曝光光學(xué)補(bǔ)償板，二者擋板的中心分別開設(shè)有為共軛函數(shù)的開孔，并采用一次曝光光學(xué)遮蔽板控制器控制一次曝光光學(xué)遮蔽板沿垂直于氫載光纖的運(yùn)動(dòng)速度，以控制不同區(qū)域的曝光時(shí)間，完成一次曝光；二次曝光光學(xué)補(bǔ)償板控制器控制二次曝光光學(xué)補(bǔ)償板的運(yùn)動(dòng)速度，完成二次曝光補(bǔ)償，以實(shí)現(xiàn)對切趾光柵的直流折射率補(bǔ)償；本發(fā)明成本低廉；采用光學(xué)擋板做遮蔽板，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單，精度可控；采用數(shù)字化控制光學(xué)遮蔽板運(yùn)動(dòng)，易于調(diào)節(jié)、控制靈活、重復(fù)性好、效率高、易于工業(yè)化生產(chǎn)；本發(fā)明給出了明確的運(yùn)動(dòng)函數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)任意切趾光柵的制作。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖傳感制備技術(shù)，具體涉及一種基于動(dòng)態(tài)光學(xué)遮蔽板的切趾光柵二次曝光制作系統(tǒng)及其制備方法。

背景技術(shù)

光纖光柵(FBG)是折射率沿光纖軸向程周期變化的一類光纖器件，可以通過特殊的折射率結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)制作出獨(dú)特的濾波和色散特性，在光纖傳感、激光技術(shù)、波分復(fù)用等領(lǐng)域具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。光柵反射譜的半波線寬(FWHM)、邊模抑制比(SMSR)以及邊模滾降特性(SLSR)決定了系統(tǒng)波長的復(fù)用度以及測試精度。通過在光纖光柵制作過程中采用適當(dāng)?shù)那兄杭夹g(shù)可以使光柵反射譜的旁瓣得到抑制并改善反射譜的形狀或色散性質(zhì)。常見的切趾函數(shù)有線性切趾函數(shù)、余弦切趾函數(shù)、升余弦切趾函數(shù)、高斯切趾函數(shù)、超高斯切趾函數(shù)、塔爾切趾函數(shù)等，不同的切趾函數(shù)制作出的切趾光柵特性均有所差別。

目前，已經(jīng)有切趾相位掩模板法、利用紫外脈沖相干寫入切趾光柵、掃描電鏡法、逐點(diǎn)寫入法、二次曝光法、特殊遮蔽板制作法等多種方法被應(yīng)用于切趾光柵的實(shí)驗(yàn)研制。但切趾相位掩模法需要對相位模版進(jìn)行精確的設(shè)計(jì)和制備，在不同的場合需要定制不同的相位掩模板，成本較高；采用紫外脈沖相干寫入法對紫外光源相干性要求很高，并不能嚴(yán)格控制切趾函數(shù)形狀，重復(fù)性不好；反射鏡掃描法雖然能夠控制切趾函數(shù)的形狀，但在光柵寫入過程中需要改變光路，穩(wěn)定性較差；逐點(diǎn)寫入法制作比較耗時(shí)，對光纖的精確運(yùn)動(dòng)控制要求很高，需要將光斑聚焦到光柵周期內(nèi)，在技術(shù)上也比較難控制。

發(fā)明內(nèi)容

針對以上現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明提出了一種基于動(dòng)態(tài)光學(xué)遮蔽板的切趾光柵二次曝光制作系統(tǒng)及其制備方法，針對普遍使用的均勻相位掩模板，設(shè)計(jì)一組動(dòng)態(tài)光學(xué)遮蔽板以及運(yùn)動(dòng)函數(shù)，基于此種光學(xué)遮蔽板的光柵曝光系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)切趾光柵的可控制備，控制精度能夠達(dá)到為1μm，光柵長度可以任意選擇。本系統(tǒng)具有系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、改進(jìn)成本低廉、易于調(diào)節(jié)、控制靈活、重復(fù)性好、效率高、易于工業(yè)化生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。

本發(fā)明的一個(gè)目的在于提出一種基于動(dòng)態(tài)光學(xué)遮蔽板的切趾光柵二次曝光制作系統(tǒng)。