[發明專利]一種非均勻布拉格光纖光柵制作方法及其結構

在審

• 申請號: 202010478914.4
• 申請日: 2020-05-29
• 公開（公告）號: CN111562646A
• 公開（公告）日: 2020-08-21
• 發明（設計）人: 鄭加金;陳煥權;周金;白涵;童琴;余柯涵;張祖興;韋瑋
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 南京正聯知識產權代理有限公司 32243
• 代理人: 鄧道花

1.一種非均勻布拉格光纖光柵制作方法，其特征在于：包括以下步驟：

S100，載氫增敏處理光纖，在載氫反應釜內12Mpa-15Mpa的高壓條件下進行載氫處理；

S200，均勻布拉格光纖光柵制造，利用具有相位掩模板的光纖光柵刻寫系統在S100載氫增敏處理后的光纖上刻寫布拉格光纖光柵，制作出均勻布拉格光纖光柵；

S300，對制得的均勻布拉格光纖光柵進行在光纖拉錐系統進行光纖拉錐處理，制得非均勻布拉格光纖光柵；

制得的非均勻布拉格光纖光柵包括光柵區，以及設置于光柵區兩端的左裸腿部和右裸腿部，光柵區的包層和纖芯半徑形成光學周期變化的結構，光柵區的光柵有效折射率沿軸向周期性變化。

2.根據權利要求1所述的非均勻布拉格光纖光柵制作方法，其特征在于：光纖拉錐系統包括計算機（1）、氫氣發生器（2）、拉錐機（4）和火炬頭（5），拉錐機（4）包括用于夾持光纖的第一真空吸槽夾具及拉伸臺（41）和第二真空吸槽夾具及拉伸臺（42），并且第一真空吸槽夾具及拉伸臺（41）和第二真空吸槽夾具及拉伸臺（42）通過拉伸控制電機（61）控制拉伸速度，火炬頭（5）通過火炬控制電機（62）控制火炬頭（5）的火炬位置和火炬大??；

步驟S300使用該光纖拉錐系統進行光纖拉錐處理的過程如下：

打開計算機，啟動光纖拉錐系統，將步驟S200制作好的均勻光纖布拉格光柵兩端固定在第一真空吸槽夾具及拉伸臺（41）和第二真空吸槽夾具及拉伸臺（42）上；

然后打開氫氣發生器（2）保證氫氣流量，在氫氧焰下加熱熔融均勻光纖布拉格光柵，同時第一真空吸槽夾具及拉伸臺（41）和第二真空吸槽夾具及拉伸臺（42）以一定的速度向兩邊拉伸均勻光纖布拉格光柵，最終在加熱區形成錐形結構，即完成非均勻布拉格光纖光柵的制作。

3.根據權利要求2所述的非均勻布拉格光纖光柵制作方法，其特征在于：步驟S300進行光纖拉錐處理的拉伸速度為100μm/s-300μm/s。

4.根據權利要求1-3任意一項所述的非均勻布拉格光纖光柵制作方法，其特征在于：光纖拉錐系統在運行時，還計算機（1）使用拉錐系統參數設置程序進行控制：

首先，打開電腦運行拉錐系統參數設置程序待顯示連接成功，點擊確定；

其次，進入參數設置進行拉伸速度、氫氣流量和火炬位置的參數設置，完成后進入工作界面，點擊初始化火炬頭自動調節到設置的位置；

然后，打開氫氣發生器，保證氫氣流量，等待氫氣流量到達預設值，同時在氫氣流量到達預設值期間，通過均勻相位掩模板制作好的均勻布拉格光纖光柵固定在拉錐機的第一真空吸槽夾具及拉伸臺（41）和第二真空吸槽夾具及拉伸臺（42）上，光纖放置的位置是將柵區的部分放在兩拉伸支架中間，待氫氣流量到達預設值，用打火機點燃氫氣，火炬頭開始燃燒；

最后，蓋上拉錐機保護罩，點擊運行，拉錐機開始工作，錐區長度拉伸到目標距離時，拉錐機停止運行，關閉氫氣流量開關，打開拉錐機保護罩，分別打開第一真空吸槽夾具及拉伸臺（41）和第二真空吸槽夾具及拉伸臺（42）的夾具，得到啁啾光纖光柵。

5.根據權利要4項所述的非均勻布拉格光纖光柵制作方法，其特征在于：氫氣發生器（2）的氫氣流量值設置為100 sccm -200sccm。

6.根據權利要5項所述的非均勻布拉格光纖光柵制作方法，其特征在于：光纖拉錐系統為氫氧火焰法和高壓放電法中的任一種。

7.根據權利要4項所述的非均勻布拉格光纖光柵制作方法，其特征在于：將所述火炬頭的位置調整至其中心軸距離均勻光纖布拉格光柵中心的距離Y參數設置為24.179mm。