一种光纤光栅制备方法技术

本发明专利技术公开了一种光纤光栅制备方法，取一段单模光纤，将光纤中间部分去掉一定长度的涂覆层；在光纤两端分别连接宽谱光源和光谱分析仪，固定光谱仪的扫描带宽为1510～1613nm、扫描精度为0.2nm，本发明专利技术选择钢片作为衬底，金属胶和光纤不同的热膨胀系数作为折射率调制引入原因，光纤光栅透射谱的性质在很大程度上取决于这些材料，由于金属胶热膨胀系数在较大范围内可调，且具有高温稳定性，使得该光栅器件在方便廉价的可调谐滤波器、衰减器、传感器等方面有着广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种光纤光栅制备方法
本专利技术涉及通讯领域，尤其是涉及一种光纤光栅制备方法。
技术介绍
光纤光栅是一种通过一定方法使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅，是一种无源滤波器件。由于光栅光纤具有体积小、熔接损耗小、全兼容于光纤、能埋入智能材料等优点，并且其谐振波长对温度、应变、折射率、浓度等外界环境的变化比较敏感，因此在光纤通信和传感领域得到了广泛的应用。光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯，在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化，从而形成永久性空间的相位光栅，其作用实质上是在纤芯内形成一个窄带的(透射或反射)滤波器或反射镜。当一束宽光谱光经过光纤光栅时，满足光纤光栅布拉格条件的波长将产生反射，其余的波长透过光纤光栅继续传输。
技术实现思路
本专利技术旨在提供一种光纤光栅制备方法。一种光纤光栅制备方法，具体包括以下步骤：S1、取一段单模光纤，将光纤中间部分去掉一定长度的涂覆层；S2、在光纤两端分别连接宽谱光源和光谱分析仪，固定光谱仪的扫描带宽为1510～1613nm、扫描精度为0.2nm；S3、将加热炉与温度计连接好，将加热炉的功率开关保持在中等位置，保证加热板的温度稳定上升，把周期性结构的钢贴片放置于加热板上面，当温度显示为140-170℃时，利用高温金属胶将去掉涂覆层的光纤部分粘贴到钢片上；S4、当继续升高温度至200-230℃，保持15min，直至高温胶固化；S5、固化后缓慢降温或者迅速降温至室温。作为本专利技术进一步的方案：一种光纤光栅制备方法，具体包括以下步骤：S1、取一段单模光纤，将光纤中间部分去掉一定长度的涂覆层；S2、在光纤两端分别连接宽谱光源和光谱分析仪，固定光谱仪的扫描带宽为1613nm、扫描精度为0.2nm；S3、将加热炉与温度计连接好，将加热炉的功率开关保持在中等位置，保证加热板的温度稳定上升，把周期性结构的钢贴片放置于加热板上面，当温度显示为170℃时，利用高温金属胶将去掉涂覆层的光纤部分粘贴到钢片上；S4、当继续升高温度至230℃，保持15min，直至高温胶固化；S5、固化后缓慢降温或者迅速降温至室温。作为本专利技术进一步的方案：一种光纤光栅制备方法，具体包括以下步骤：S1、取一段单模光纤，将光纤中间部分去掉一定长度的涂覆层；S2、在光纤两端分别连接宽谱光源和光谱分析仪，固定光谱仪的扫描带宽为1510nm、扫描精度为0.2nm；S3、将加热炉与温度计连接好，将加热炉的功率开关保持在中等位置，保证加热板的温度稳定上升，把周期性结构的钢贴片放置于加热板上面，当温度显示为140℃时，利用高温金属胶将去掉涂覆层的光纤部分粘贴到钢片上；S4、当继续升高温度至200℃，保持15min，直至高温胶固化；S5、固化后缓慢降温或者迅速降温至室温。作为本专利技术进一步的方案：为了提高光栅写入效率，通过减小光纤直径来实现，具体方法是采用体积浓度为40％的氢氟酸(HF)对单模光纤包层进行腐蚀，以减小包层厚度，随后将光纤中间部分去掉涂覆层，去掉涂覆层部分的长度等于贴片的长度，将去掉涂覆层的光纤部分浸泡在HF中进行腐蚀。本专利技术的有益效果：本专利技术选择钢片作为衬底，金属胶和光纤不同的热膨胀系数作为折射率调制引入原因，光纤光栅透射谱的性质在很大程度上取决于这些材料，由于金属胶热膨胀系数在较大范围内可调，且具有高温稳定性，使得该光栅器件在方便廉价的可调谐滤波器、衰减器、传感器等方面有着广泛的应用前景。本专利技术的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本专利技术的实践了解到。具体实施方式下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。本专利技术实施例1中，一种光纤光栅制备方法，具体包括以下步骤：S1、取一段单模光纤，将光纤中间部分去掉一定长度的涂覆层；S2、在光纤两端分别连接宽谱光源和光谱分析仪，固定光谱仪的扫描带宽为1510～1613nm、扫描精度为0.2nm；S3、将加热炉与温度计连接好，将加热炉的功率开关保持在中等位置，保证加热板的温度稳定上升，把周期性结构的钢贴片放置于加热板上面，当温度显示为140-170℃时，利用高温金属胶将去掉涂覆层的光纤部分粘贴到钢片上；S4、当继续升高温度至200-230℃，保持15min，直至高温胶固化；S5、固化后缓慢降温或者迅速降温至室温。本专利技术实施例2中，一种光纤光栅制备方法，具体包括以下步骤：S1、取一段单模光纤，将光纤中间部分去掉一定长度的涂覆层；S2、在光纤两端分别连接宽谱光源和光谱分析仪，固定光谱仪的扫描带宽为1613nm、扫描精度为0.2nm；S3、将加热炉与温度计连接好，将加热炉的功率开关保持在中等位置，保证加热板的温度稳定上升，把周期性结构的钢贴片放置于加热板上面，当温度显示为170℃时，利用高温金属胶将去掉涂覆层的光纤部分粘贴到钢片上；S4、当继续升高温度至230℃，保持15min，直至高温胶固化；S5、固化后缓慢降温或者迅速降温至室温。本专利技术实施例3中，一种光纤光栅制备方法，具体包括以下步骤：S1、取一段单模光纤，将光纤中间部分去掉一定长度的涂覆层；S2、在光纤两端分别连接宽谱光源和光谱分析仪，固定光谱仪的扫描带宽为1510nm、扫描精度为0.2nm；S3、将加热炉与温度计连接好，将加热炉的功率开关保持在中等位置，保证加热板的温度稳定上升，把周期性结构的钢贴片放置于加热板上面，当温度显示为140℃时，利用高温金属胶将去掉涂覆层的光纤部分粘贴到钢片上；S4、当继续升高温度至200℃，保持15min，直至高温胶固化；S5、固化后缓慢降温或者迅速降温至室温。进一步的，为了提高光栅写入效率，可以通过减小光纤直径来实现，具体方法是采用体积浓度为40％的氢氟酸(HF)对单模光纤包层进行腐蚀，以减小包层厚度，随后将几根光纤中间部分去掉涂覆层，去掉涂覆层部分的长度等于贴片的长度，将去掉涂覆层的光纤部分浸泡在HF中进行腐蚀，经实验测定，所用HF的腐蚀速率约为-1.5mm/min，分别将光纤腐蚀6、9、15min，腐蚀后包层的半径分别为53.5mm、49mm、40mm。本专利技术原理：由于温度降低，钢贴片的收缩程度增大，光纤受到的周期性应力也随之增大，导致耦合程度增大，谐振峰凹陷也越来越明显；当温度降低到室温时，凹陷最深。该性质显然可以方便廉价地用于实现可调节衰减器功能；将其在室温下放置一段时间后，残余应力逐渐得到释放，凹陷会变得较浅，实验过程中还通过缓降至常温和骤降至常温这两种情况，产生长周期光纤光栅效应，温度骤降时，贴片的温度前后相差很大导致其瞬间收缩，对光纤施加的应力不同于缓慢降温；而温度缓慢降至室温的过程中，贴片温度慢慢降低，光纤受到的应力慢慢释放的过程也不同通过控制降温条件，一定程度上可以实现耦合强度控制对于本领域技术人员而言，显然本专利技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本专利技术的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本专利技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光纤光栅制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、取一段单模光纤，将光纤中间部分去掉一定长度的涂覆层；S2、在光纤两端分别连接宽谱光源和光谱分析仪，固定光谱仪的扫描带宽为1510～1613nm、扫描精度为0.2nm；S3、将加热炉与温度计连接好，将加热炉的功率开关保持在中等位置，保证加热板的温度稳定上升，把周期性结构的钢贴片放置于加热板上面，当温度显示为140‑170℃时，利用高温金属胶将去掉涂覆层的光纤部分粘贴到钢片上；S4、当继续升高温度至200‑230℃，保持15min，直至高温胶固化；S5、固化后缓慢降温或者迅速降温至室温。

【技术特征摘要】
1.一种光纤光栅制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、取一段单模光纤，将光纤中间部分去掉一定长度的涂覆层；S2、在光纤两端分别连接宽谱光源和光谱分析仪，固定光谱仪的扫描带宽为1510～1613nm、扫描精度为0.2nm；S3、将加热炉与温度计连接好，将加热炉的功率开关保持在中等位置，保证加热板的温度稳定上升，把周期性结构的钢贴片放置于加热板上面，当温度显示为140-170℃时，利用高温金属胶将去掉涂覆层的光纤部分粘贴到钢片上；S4、当继续升高温度至200-230℃，保持15min，直至高温胶固化；S5、固化后缓慢降温或者迅速降温至室温。2.根据权利要求1所述的光纤光栅制备方法，其特征在于，具体包括以下步骤：S1、取一段单模光纤，将光纤中间部分去掉一定长度的涂覆层；S2、在光纤两端分别连接宽谱光源和光谱分析仪，固定光谱仪的扫描带宽为1613nm、扫描精度为0.2nm；S3、将加热炉与温度计连接好，将加热炉的功率开关保持在中等位置，保证加热板的温度稳定上升，把周期性结构的钢贴片放置于加热板上面，当温度显示为170℃时，利用高温金属胶将去掉涂覆层...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘智超，林雪竹，侯茂盛，
申请(专利权)人：长春理工大学，
类型：发明
国别省市：吉林,22