[發明專利]一種基于雙光柵結構控制FBG波長的方法

在審

• 申請號: 201810301829.3
• 申請日: 2018-04-04
• 公開（公告）號: CN110346863A
• 公開（公告）日: 2019-10-18
• 發明（設計）人: 鄭彬;林磊;蔡光明;余忠偉
• 申請（專利權）人: 福州高意光學有限公司
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 福州君誠知識產權代理有限公司 35211
• 代理人: 戴雨君

1.一種基于雙光柵結構控制FBG波長的方法，其特征在于：其采用的刻寫裝置包括激光器、整形光路、相位掩模板、兩臺光柵刻寫機臺和在線監測系統，激光器發射的激光依次通過整形光路和相位掩模板輸出至兩臺光柵刻寫機，其中一臺光柵刻寫平臺為預刻寫機臺，另一臺為實際刻寫機臺，兩臺光柵刻寫機臺均內含拉力控制裝置，拉力控制裝置用于提供一作用于刻寫光纖的可調節拉力，兩臺光柵刻寫機分別與在線監測系統連接，在線監測系統用于監測刻寫光柵的波長，刻寫方法包括以下步驟:

步驟1：取第一根已經載氫的光纖，在光纖待刻寫位置剝除一個指定長度的窗口，窗口的長度大于相位掩模板的寬度且滿足同時充分刻寫兩個光纖光柵，然后把第一根光纖接入預刻寫機臺；

步驟2：把第一根光纖放置在預刻寫機臺的定位平臺上，窗口留出兩個光纖光柵的刻寫位置，并將第一根光纖固定于預刻寫機臺的拉力控制裝置上，然后設置拉力控制裝置的拉力T1：

步驟3：對第一根光纖進行預刻寫，記錄第一根光纖在線監控系統檢測的FBG反射中心波長λ1；

步驟4：將第一根光纖從預刻寫機臺取出，記錄放松狀態時第一根光纖在線監控系統檢測的FBG反射中心波長λ2；進而計算出拉力與波長的線性關系α=（λ2-λ1）/T1；

步驟5：再取第二根相同的載氫光纖，在實際刻寫機臺上施加T1的拉力后進行預刻寫，刻寫的時間與第一根光纖的刻寫時間一致，將第二根光纖從實際刻寫機臺取出，通過在線監測系統記錄第二根光纖的FBG反射中心波長λ3，設定λ為最終目標的理論波長,則理論的實際刻寫需要的拉力T2=(λ-λ3)/ α；

步驟6：把第一根光纖接入到實際刻寫機臺上，并施加拉力T2，通過在線監測系統獲取第二根光纖的FBG反射中心波長λ4，由于λ4滿足λ4= T2*α+λ1，通過改變拉力T2的大小調試波長λ4的大小，使得λ4達到理論波長λ；

步驟7：調試完成后使用調整后拉力T2進行后續光纖實際的刻寫，并在光纖取出時通過在線監測系統檢測FBG反射波長λ5，

步驟8：將在線檢測的光纖光柵的波長λ5與理論波長λ進行比對，當二者出現偏差則通過對拉力T2進行微調直至滿足FBG的要求。

2.根據權利要求1所述的一種基于雙光柵結構控制FBG波長的方法，其特征在于：預刻寫和實際刻寫時分別使用不同波長的寬帶光源進行刻寫，以便區分前后刻寫的光纖光柵的波長。

3.根據權利要求1所述的一種基于雙光柵結構控制FBG波長的方法，其特征在于：激光器為準分子激光器，用于發射設定的固定波長。

4.根據權利要求1所述的一種基于雙光柵結構控制FBG波長的方法，其特征在于：整形光路包括沿激光器出射方向依次設置的反射鏡、擴束鏡和柱面鏡，通過反射鏡、擴束鏡、柱面鏡將激光器的光束準確的聚焦到刻寫位置。

5.根據權利要求1所述的一種基于雙光柵結構控制FBG波長的方法，其特征在于：相位掩模板為兩款，預刻寫和實際刻寫時分別使用波長不同的相位掩模板。

6.根據權利要求5所述的一種基于雙光柵結構控制FBG波長的方法，其特征在于：兩款相位掩模板的相差為10±2nm。

7.根據權利要求1所述的一種基于雙光柵結構控制FBG波長的方法，其特征在于：所述在線監測系統包括寬帶光源、光譜分析儀、耦合器、光開關，寬帶光源提供光纖檢測時所需要的光源；耦合器連接到光開光后可以通過光譜分析儀檢測透射和反射的波形；光開關用于切換檢測透射和反射的波形；光譜分析儀檢測反射中心波長。

8.根據權利要求7所述的一種基于雙光柵結構控制FBG波長的方法，其特征在于：寬帶光源包括兩臺不同波長的光源，其中一臺寬帶光源為指定波長光源。

9.根據權利要求7所述的一種基于雙光柵結構控制FBG波長的方法，其特征在于：耦合器為1×2或者2×2耦合器，光開關為1×2的光開關。