[發(fā)明專利]利用飛秒激光刻寫波導(dǎo)進(jìn)行光柵性能優(yōu)化的技術(shù)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201910212076.3
• 申請日: 2019-03-20
• 公開（公告）號: CN109946785A
• 公開（公告）日: 2019-06-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王東寧;汪喬翰;張華
• 申請（專利權(quán)）人: 杭州光飛秒科技有限公司
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發(fā)明提供了一種利用飛秒激光刻寫波導(dǎo)進(jìn)行光柵性能優(yōu)化的技術(shù)，可提高多模光纖中光柵制作的質(zhì)量，并且使無芯光纖中制作光柵成為可能。本發(fā)明所采取的技術(shù)方案為：利用飛秒激光刻寫波導(dǎo)進(jìn)行光柵性能優(yōu)化的技術(shù)；其特征在于：在制作傳統(tǒng)光纖光柵前，通過本技術(shù)方案，由飛秒激光在無芯或多模光纖中制作波導(dǎo)，所制作的光柵具有較高的邊模抑制比和較窄的布拉格波長反射峰帶寬。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明提供了一種利用飛秒激光刻寫波導(dǎo)進(jìn)行光柵性能優(yōu)化的技術(shù)，屬于光纖技術(shù)領(lǐng)域。

背景技術(shù)

光纖布拉格光柵(Fiber Bragg Grating, FBG)作為目前最具發(fā)展前途的光纖無源器件之一,憑借其抗電磁干擾、耐腐蝕、熔接損耗小、靈敏度高、體積小、易于分布式測量等優(yōu)越的特性,在光纖通信及光纖傳感領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。

布拉格光柵可以在單模光柵中制作的，具有高邊模抑制比（SMSR）以及布拉格波長反射峰的光譜帶寬極窄的特點(diǎn)。但是在多模光纖中，由于多模光纖的纖芯半徑較之單模更粗，有很多傳輸模式，所以在多模光纖中制作光柵不具備上述特點(diǎn)，而無芯光纖中根本無法制作可以用于測量的光柵。

飛秒激光輻射可以在二氧化硅材料內(nèi)部的局部區(qū)域產(chǎn)生持久的正或負(fù)折射率改變，因此它可以用于在光纖材料內(nèi)部刻制波導(dǎo)。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明提供了一種利用飛秒激光刻寫波導(dǎo)進(jìn)行光柵性能優(yōu)化的技術(shù)，可極大提高多模光纖中制作的光柵的性能，并且使在無芯光纖中制作光柵成為可能。

本發(fā)明解決技術(shù)問題所采取的技術(shù)方案為：利用飛秒激光刻寫波導(dǎo)進(jìn)行光柵性能優(yōu)化的技術(shù)，以下為本技術(shù)的實(shí)施實(shí)例。實(shí)施的應(yīng)用系統(tǒng)包括寬帶光源，經(jīng)過本技術(shù)優(yōu)化的光柵傳感頭，光譜分析儀，其連接方式為：寬帶光源與環(huán)形器的端口連接，傳感頭與環(huán)形器的端口連接，光譜分析儀與環(huán)形器的端口相連接；其特征在于：所述的傳感頭，由飛秒激光在已經(jīng)熔接好的單模-無芯或多模-單模光纖內(nèi)先刻寫直線波導(dǎo)再制作光柵構(gòu)成；其中，直線波導(dǎo)將無芯或多模光纖兩端的單模光纖的纖芯連接起來。直線波導(dǎo)結(jié)構(gòu)刻寫完成后，很大部分光會緊貼直線波導(dǎo)傳輸至后一個(gè)單模光纖纖芯，然后再在波導(dǎo)結(jié)構(gòu)上刻寫光柵。

所述單模光纖其纖芯直徑和光纖直徑分別為9μm和125μm。

所述多模光纖其纖芯直徑和光纖直徑分別為62μm和125μm。

所述無芯光纖其光纖直徑為125μm。

本技術(shù)對光柵優(yōu)化的效果是：

1、多模光纖波導(dǎo)光柵在制作波導(dǎo)后可以擁有更高的邊模抑制比，更窄的布拉格波長反射峰帶寬。

2、無芯光纖波導(dǎo)光柵在制作波導(dǎo)后，使得在無芯光纖中制作光柵成為可能，并且可以擁有較高的邊模抑制比，以及較窄的布拉格波長反射峰帶寬。

附圖說明

為了更清楚地說明本技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本技術(shù)作進(jìn)一步說明。

圖1是本技術(shù)的實(shí)施應(yīng)用系統(tǒng)示意圖。

圖2是本技術(shù)實(shí)施例的傳感頭結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中,1.寬帶光源，2.環(huán)形器，3.傳感頭，4.光譜分析儀，5.單模光纖，5a.單模光纖包層， 5b.單模光纖纖芯，6.無芯光纖或者多模光纖，7.直線波導(dǎo)，8.布拉格光柵，9.單模光纖， 9a.單模光纖包層，9b.單模光纖纖芯。