[發明專利]制備光纖光柵的裝置及光纖光柵的制備方法

在審

• 申請號: 202110109704.2
• 申請日: 2021-01-27
• 公開（公告）號: CN112799170A
• 公開（公告）日: 2021-05-14
• 發明（設計）人: 郭曉楊;林慶典;余軍;何會軍;朱文濤;周滄濤;阮雙琛
• 申請（專利權）人: 深圳技術大學
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02
• 代理公司: 廣州嘉權專利商標事務所有限公司 44205
• 代理人: 黃廣龍

本申請公開一種制備光纖光柵的裝置以及光纖光柵的制備方法，通過在光敏光纖上預設溫度分布，在預設精確控制的區域分布升長量的光敏光纖上使用相位模板法制作線性啁啾光柵，制作完成后，關閉二氧化碳激光器，則光敏光纖溫度恢復均勻，溫度變化過程使得光纖發生非線性收縮，從而實現非線性啁啾光柵的制備。采用申請提出的制備光纖光柵的裝置以及光纖光柵的制備方法，能降低制備光柵的工藝難度，操作簡單、成本低且兼容性好。

技術領域

本申請涉及光信息技術領域，具體涉但不限于一種制備光纖光柵的裝置及光纖光柵的制備方法。

背景技術

啁啾脈沖放大(Chirped Pulse Amplification,CPA)系統的出現，使得激光聚焦功率密度實現了飛躍式的提升。光纖光柵是啁啾脈沖放大系統中的重要光學器件。制備光纖光柵有多種方法，其中相位模板法是目前常用的方法之一。但為了補償系統中的三階色散，通常需要使用非線性啁啾技術。目前主要采用在線性啁啾光柵上施加預定應力/非均勻分布溫度場，或非線性啁啾的相位模板兩種方法制備光柵。前者對產品的工藝及可靠性均有影響，長期使用過程中精確控制難度較大；而后者制作成本較高，且同一相位模板只能制作預設色散量的光柵，兼容性差。

發明內容

本申請實施例的主要目的在于提出一種制備光纖光柵的裝置及光纖光柵的制備方法，旨在采用光敏光纖和激光器等部件實現光柵的刻寫，從而降低制備光柵的工藝難度，且操作簡單、成本低以及兼容性好。

第一方面，本申請實施例提供了一種制備光纖光柵的裝置，包括：紫外激光器、光束整形系統、反射鏡、柱透鏡、相位模板、光敏光纖和二氧化碳激光器；所述紫外激光器形成輸出光束；所述輸出光束經過光束整形系統，并整形為光斑純凈的準直光束；所述準直光束經過所述反射鏡反射，并入射到所述柱透鏡；所述聚透鏡對所述準直光束進行聚焦并形成聚焦光線；所述聚焦光線透過所述相位模板后，形成干涉條紋；所述干涉條紋照射到所述光敏光纖；所述二氧化碳激光器輸出激光束，且所述激光束照射到所述光敏光纖。

第二方面，本申請實施例提供了一種光纖光柵的制備方法，包括：去除光敏光纖待刻寫區域的涂覆層；清潔所述光敏光纖的表面；將所述光敏光纖設置到相位模板后，并與所述相位模板刻線成90°；通過二氧化碳激光器的掃描振鏡使激光束在光敏光纖沿軸掃描；通過紫外激光器以及反射鏡來回掃描實現光柵的切趾；待所述反射鏡進行一個或多個周期的掃描后，完成光柵制備。

本申請提出的制備光纖光柵的裝置以及光纖光柵的制備方法，通過在光敏光纖上預設溫度分布/升長量，在預設精確控制的區域分布升長量的光敏光纖上使用相位模板法制作線性啁啾光柵，制作完成后，關閉二氧化碳激光器，則光敏光纖溫度恢復均勻，溫度變化過程使得光纖發生非線性收縮，從而實現非線性啁啾光柵的制備。采用申請提出的制備光纖光柵的裝置以及制備方法，能降低制備光柵的工藝難度，操作簡單、成本低且兼容性好。

附圖說明

圖1是本申請實施例制備光纖光柵的裝置；

圖2是本申請實施例光纖光柵制備方法的流程圖；

圖3是本申請二氧化碳激光器及其工作一示意圖；

圖4是本申請二氧化碳激光器及其工作另一示意圖；

圖5是本申請二氧化碳激光器掃描振鏡沿軸向掃描速度示意圖。

附圖標記：

紫外激光器-1；光束整形系統-2；反射鏡-3；柱透鏡-4；相位模板-5；光敏光纖-6；二氧化碳激光器-7；二氧化碳激光器主體-71；掃描振鏡-72。

具體實施方式

為了使本申請的目的、技術方案及優點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本申請進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的在一種可能的實施方式中實施例僅僅用以解釋本申請，并不用于限定本申請。不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互任意組合。