[實用新型]相移光纖布拉格光柵制備裝置和相移光纖布拉格光柵

有效

• 申請號: 201721546792.8
• 申請日: 2017-11-17
• 公開（公告）號: CN207851345U
• 公開（公告）日: 2018-09-11
• 發明（設計）人: 郭奎奎;王義平;何俊;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

本實用新型屬于光纖光柵制造領域，公開了一種相移光纖布拉格光柵制備裝置和相移光纖布拉格光柵，以制備出相移區相移量的大小可控且相移區兩邊光纖光柵有效折射率不同的相移光纖布拉格光柵。所述裝置包括一個掃描程序控制器，用于根據來自光纖的輸出端的透射譜，控制相移區的相移量大小以及通過控制高精度位移平臺的平移速率，將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。本實用新型提供的技術方案一方面使得相移光纖布拉格光柵的相移區的相移量大小可控；另一方面，將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，從而使得本實用新型技術方案制備出的相移光纖布拉格光柵能夠廣泛應用于諸如單頻光纖激光器等領域。

技術領域

本實用新型涉及光纖光柵制造領域，尤其涉及一種相移光纖布拉格光柵制備裝置和相移光纖布拉格光柵。

背景技術

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生永久性周期變化而形成。作為一種新型的光學器件，相移光纖布拉格光柵主要應用于波長選擇器、波分復用器和單頻光纖激光器等領域。現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、移動光纖或相位掩膜板法、激光后處理法、外部擾動調制法和飛秒激光微加工法等。

然而，上述現有方法的主要弊端一方面在于只能制備出相移區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域的廣泛應用；另一方面，所制備出的相移光纖布拉格光柵其相移區相移量的大小很難控制。

實用新型內容

本實用新型實施例的主要目的在于提供一種相移光纖布拉格光柵制備裝置和相移光纖布拉格光柵，以制備出相移區相移量的大小可控且相移區兩邊光纖光柵有效折射率不同的相移光纖布拉格光柵。

為實現上述目的，本實用新型實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、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；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。

結合本實用新型實施例第一方面，在第一方面的第一種實施方式中，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