[發明專利]融錐型長周期光纖光柵、制備裝置、制備方法以及激光系統

有效

• 申請號: 202010738124.5
• 申請日: 2020-07-28
• 公開（公告）號: CN111856645B
• 公開（公告）日: 2023-09-19
• 發明（設計）人: 王澤鋒;胡琪浩;王蒙;李宏業;田鑫;趙曉帆;饒斌裕;奚小明;陳子倫;潘志勇;王小林;許曉軍;陳金寶
• 申請（專利權）人: 中國人民解放軍國防科技大學
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02;H01S3/067;H01S3/30
• 代理公司: 長沙國科天河知識產權代理有限公司 43225
• 代理人: 周達

1.融錐型長周期光纖光柵的制備裝置，其特征在于，包括光纖夾具、光纖加熱元件、三維調節架和電動位移平臺，所述光纖夾具設有兩個，分別為左光纖夾具和右光纖夾具；所述三維調節架有兩個，分別為左三維調節架和右三維調節架；所述電動位移平臺能夠在驅動電機的驅動下水平位移，電動位移平臺有三個，分別為左電動位移平臺、中間電動位移平臺和右電動位移平臺；所述左電動位移平臺和右電動位移平臺上分別設置有左三維調節架和右三維調節架，左三維調節架和右三維調節架上分別設置有左光纖夾具和右光纖夾具，光纖的兩端分別通過左光纖夾具和右光纖夾具夾持且保持兩光纖夾具間的光纖水平，所述光纖為大模場雙包層光纖；所述中間電動位移平臺上設置有光纖加熱元件，光纖加熱元件用于對兩光纖夾具間的光纖進行加熱；

所述左電動位移平臺、中間電動位移平臺和右電動位移平臺的驅動電機均由計算機控制，通過計算機控制各電動位移平臺的啟停、水平移動速度和移動距離；所述光纖加熱元件由計算機控制，通過計算機控制光纖加熱元件的開關、熱區溫度大小。

2.根據權利要求1所述的融錐型長周期光纖光柵的制備裝置，其特征在于，所述左電動位移平臺、中間電動位移平臺或/和右電動位移平臺安裝在同一水平導軌上；或者左電動位移平臺、中間電動位移平臺或/和右電動位移平臺安裝在不同的相互平行的水平導軌上。

3.根據權利要求1所述的融錐型長周期光纖光柵的制備裝置，其特征在于，光纖加熱元件為電加熱元件或者火焰加熱元件，采用電加熱或者火焰的方式對光纖中部待制備融錐型長周期光纖光柵的區域加熱。

4.融錐型長周期光纖光柵的制備方法，其特征在于，利用如權利要求1所述融錐型長周期光纖光柵的制備裝置進行制備，包括以下步驟：

(1)截取合適長度的光纖，將光纖中部待制備融錐型長周期光纖光柵的區域用化學剝除劑涂覆，再用酒精擦拭后將光纖的兩端分別通過左光纖夾具和右光纖夾具夾持，調節兩三維調節架以及左、右電動位移平臺確保兩光纖夾具間的光纖水平；

(2)通過中間電動位移平臺調節光纖加熱元件的位置，光纖加熱元件采用火焰的方式對光纖中部待制備融錐型長周期光纖光柵的區域加熱，光纖加熱元件的火焰噴嘴位于光纖的正下方；

(3)設置左、右電動位移平臺的參數，包括移動方向、移動速度和移動距離；設置光纖加熱元件的參數，包括熱區溫度；

(4)同時啟動左、右電動位移平臺和光纖加熱元件，左和右電動位移平臺分別向左和向右反向移動，當光纖加熱元件所加熱的光纖加熱區域被拉成設定尺寸時，停止左和右電動位移平臺和光纖加熱元件，光纖加熱區域的光纖通過熔融拉錐形成的熔融錐區；

(5)控制中間電動位移平臺沿光纖軸向移動設定距離，該移動距離即為融錐型長周期光纖光柵的周期；

(6)重復步驟(4)和步驟(5)，直至拉制出所需要的融錐型長周期光纖光柵。

5.根據權利要求4所述的融錐型長周期光纖光柵的制備方法，其特征在于，所述光纖為大模場雙包層光纖。

6.一種激光系統，其特征在于：包括激光振蕩器，在所述激光振蕩器內設置有長周期光纖光柵，所述長周期光纖光柵采用如權利要求4所述融錐型長周期光纖光柵的制備方法制備而成。

7.根據權利要求6所述的激光系統，其特征在于：所述激光振蕩器為前向泵浦光纖激光振蕩器、后向泵浦光纖激光振蕩器或者雙向泵浦光纖激光振蕩器；激光振蕩器包括泵浦光源、泵浦光合束器、高反光柵、摻雜光纖和低反光柵，所述長周期光纖光柵設置在激光振蕩器腔內的低反光柵前或者設置在光纖激光振蕩器腔內的高反光柵后或者將長周期光纖光柵直接刻寫在光纖激光振蕩器腔內的摻雜光纖上。

8.一種激光系統，其特征在于：包括種子源和一級以上的激光放大器，在種子源和激光放大器之間以及在各級激光放大器之間均設置有長周期光纖光柵，所述長周期光纖光柵采用如權利要求4所述融錐型長周期光纖光柵的制備方法制備而成。