本实用新型专利技术涉及一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置，包括准分子激光器、光阑、半透半反镜、全反射镜、第一光纤光栅刻写平台、第二光纤光栅刻写平台、光纤、光纤控制装置；准分子激光器出光口处设置有光阑，光阑对光斑的形状进行调整；光阑调整后的光经过设置的半透半反镜后被一分为二，二分之一的光被反射到第一光纤光栅刻写平台，另外二分之一的光经过全反射镜到第二光纤光栅刻写平台；光纤固定在第一光纤光栅刻写平台和第二光纤光栅刻写平台，光纤一端与光纤控制装置相连，另一端外露在空气中。本实用新型专利技术实现准分子激光器操作一次完成两个光纤光栅区域的刻写，降低了准分子激光器的工作脉冲次数，延长准分子气体的更换周期，节省了生产成本。
【技术实现步骤摘要】
一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置
本技术涉及光纤光栅刻写
，尤其涉及一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置。
技术介绍
光纤光栅传感器在传感领域有着广泛的应用，光纤光栅具有快速响应的特征，对所处范围的温度能快速反应，可制成响应快，灵敏度高和测量精度高的特性；光纤光栅传感器是由石英晶体制成，体积小，重量轻，结构简单，不导电，不易腐蚀，不导电，不受电磁干扰。本身也不产生电磁干扰，可以广泛应用于输油管道、高压传输线路和核电站等高电磁、易燃易爆的场合进行探测。目前制备光纤光栅的主要方法有相位掩模板发，逐点写入法和干涉法。其中，相位掩模板法采用248nm紫外激光器作为刻写光源，光束通过掩模板形成衍射条纹，利用±1级衍射条纹侧面曝光光纤制备光栅结构。该方法对光源要求较低，实际制备的光纤光栅的周期只取决于相位掩模板板条纹的周期，降低了光纤光栅制备工艺的难度。基于紫外激光的相位掩模板法是目前最为普遍采用的制备方法，是制备光纤光栅的标准工艺，该方法使得光纤光栅走向实用化和产业化。掩模板刻写光纤光栅时工业生产的主要方法，从激光器射出的光斑经过光阑进行整型，形成的光斑再由柱透镜压缩成一条焦线，最后通过掩模板的衍射形成干涉条纹作用于光纤，是光纤形成具有周期性折射率调制的光纤光栅，在传统的光纤光栅刻写中，每次只对一个光栅刻写进行操作，效率较低，无法高效利用准分子激光器的的使用效率。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提出了一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置，满足多光纤串联型传感器的生产需求，实现准分子激光器操作一次完成两个光纤光栅区域的刻写，降低了准分子激光器的工作脉冲次数，延长准分子气体的更换周期，节省了光纤光栅刻写的生产成本。本技术解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置，包括准分子激光器、光阑、半透半反镜、全反射镜、第一光纤光栅刻写平台、第二光纤光栅刻写平台、光纤、光纤控制装置；所述准分子激光器出光口处设置有光阑，所述光阑对光斑的形状进行调整；所述光阑调整后的光经过设置的半透半反镜后被一分为二，二分之一的光被反射到第一光纤光栅刻写平台，另外二分之一的光经过全反射镜到第二光纤光栅刻写平台；所述光纤固定在第一光纤光栅刻写平台和第二光纤光栅刻写平台，所述光纤一端与光纤控制装置相连，另一端外露在空气中；所述第一光纤光栅刻写平台，包括第一紫外吸收档板、第一柱面透镜、第一相位掩模板、第一光纤夹具、第二光纤夹具；所述第一紫外吸收档板设置在半透半反射镜下方，用于收集反射的光；所述第一柱面透镜设置在第一紫外吸收档板下方，通过第一柱面透镜将第一紫外吸收档板收集的光聚焦成一条直线，并透过下方设置的第一相位掩模板衍射作用与下方第一光纤夹具、第二光纤夹具之间固定的光纤段，完成第一段光纤光栅刻写；所述第二光纤光栅刻写平台，包括第二紫外吸收档板、第二柱面透镜、第二相位掩模板、第三光纤夹具、第四光纤夹具；所述第二紫外吸收档板设置在全反射镜下方，用于收集反射的光；所述第二柱面透镜设置在第二紫外吸收档板下方，通过第二柱面透镜将第二紫外吸收档板收集的光聚焦成一条直线，并透过下方设置的第二相位掩模板衍射作用与下方第三光纤夹具、第四光纤夹具之间固定的光纤段，完成第二段光纤光栅刻写。进一步地，所述光纤控制装置，包括光纤监控装置和电机驱动装置，所述光纤监控装置与光纤相连，用于实时检测光纤光栅刻写情况；所述电机驱动装置与第一紫外吸收档板和第二紫外吸收档板相连，用于控制第一紫外吸收档板和第二紫外吸收档板的开启和闭合。进一步地，所述第一紫外吸收档板和第二紫外吸收档板中位于光轴的位置设置一小孔，开启的情况下光斑可从通孔中经过，闭合时则阻挡住光通过第一紫外吸收档板和第二紫外吸收档板反射。进一步地，所述光纤设置在第一光纤夹具、第二光纤夹具和第三光纤夹具、第四光纤夹具之间固定的光纤光栅区域通过高压载氢处理，不设有涂覆层，保证光纤光栅的刻写；所述光纤在非光纤光栅区域设置有涂覆层，保护光纤不受损坏。进一步地，所述第一紫外吸收档板、第一柱面透镜、第一相位掩模板、第一光纤夹具、第二光纤夹具，形成间隔性纵向垂直结构。进一步地，所述第二紫外吸收档板、第二柱面透镜、第二相位掩模板、第三光纤夹具、第四光纤夹具，形成间隔性纵向垂直结构。进一步地，所述准分子激光器、光阑、半透半反镜、全反射镜，依次横向水平方向间隔性分布设置，所述半透半反镜、全反射镜与水平方向倾斜形成大于90度并小于180度的夹角。进一步地，所述准分子激光器、光阑、半透半反镜、全反射镜、第一光纤光栅刻写平台、第二光纤光栅科技型平台、光纤、光纤控制装置，设置固定于光学防震平台上。采用上述方案的有益效果是：采用半透半反镜，对光路进行一分为二的分光操作，实现准分子激光器的光斑的有效复用，提高光纤光栅刻写效率。在不增加准分子激光器的前提下复用了一组光纤光栅刻写平台，且第一光纤光栅刻写平台和第二光纤光栅刻写平台可由上位机独立控制，相互之间不影响。正真实现准分子激光器操作一次完成两个光纤光栅区域的刻写，降低了准分子激光器的工作脉冲次数，延长准分子气体的更换周期，节省了光纤光栅刻写的生产成本。附图说明图1为光路复用的双光纤光栅刻写装置结构示意图；图2为紫外吸收档板装置结构示意图；图3为光路复用的双光纤光栅刻写流程图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本技术，并非用于限定本技术的范围。如图1、图2和图3所示，一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置，包括准分子激光器、光阑、半透半反镜、全反射镜、第一光纤光栅刻写平台、第二光纤光栅刻写平台、光纤、光纤控制装置；准分子激光器出光口处设置有光阑，光阑对光斑的形状进行调整；光阑调整后的光经过设置的半透半反镜后被一分为二，二分之一的光被反射到第一光纤光栅刻写平台，另外二分之一的光经过全反射镜到第二光纤光栅刻写平台；光纤固定在第一光纤光栅刻写平台和第二光纤光栅刻写平台，光纤一端与光纤控制装置相连，另一端外露在空气中；第一光纤光栅刻写平台，包括第一紫外吸收档板、第一柱面透镜、第一相位掩模板、第一光纤夹具、第二光纤夹具；第一紫外吸收档板设置在半透半反射镜下方，用于收集反射的光；第一柱面透镜设置在第一紫外吸收档板下方，通过第一柱面透镜将第一紫外吸收档板收集的光聚焦成一条直线，并透过下方设置的第一相位掩模板衍射作用与下方第一光纤夹具、第二光纤夹具之间固定的光纤段，完成第一段光纤光栅刻写；第二光纤光栅刻写平台，包括第二紫外吸收档板、第二柱面透镜、第二相位掩模板、第三光纤夹具、第四光纤夹具；第二紫外吸收档板设置在全反射镜下方，用于收集反射的光；第二柱面透镜设置在第二紫外吸收档板下方，通过第二柱面透镜将第二紫外吸收档板收集的光聚焦成一条直线，并透过下方设置的第二相位掩模板衍射作用与下方第三光纤夹具、第四光纤夹具之间固定的光纤段，完成第二段光纤光栅刻写。具体地，通过半透半反镜对准分子激光器对光路进行一分为二的分光操作，第一光纤光栅刻写平台和第二光纤光栅刻写平台共享一台准分子激光器，且第一光纤光栅刻写平台和第二光纤光栅刻写平台可由上位机独立控制，相互之间不影响。其中光纤控制装置作为第一光纤光栅刻写平台和第二光本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置，包括准分子激光器、光阑、半透半反镜、全反射镜、第一光纤光栅刻写平台、第二光纤光栅刻写平台、光纤、光纤控制装置；所述准分子激光器出光口处设置有光阑，所述光阑对光斑的形状进行调整；所述光阑调整后的光经过设置的半透半反镜后被一分为二，二分之一的光被反射到第一光纤光栅刻写平台，另外二分之一的光经过全反射镜到第二光纤光栅刻写平台；所述光纤固定在第一光纤光栅刻写平台和第二光纤光栅刻写平台，所述光纤一端与光纤控制装置相连，另一端外露在空气中；所述第一光纤光栅刻写平台，包括第一紫外吸收档板、第一柱面透镜、第一相位掩模板、第一光纤夹具、第二光纤夹具；所述第一紫外吸收档板设置在半透半反射镜下方，用于收集反射的光；所述第一柱面透镜设置在第一紫外吸收档板下方，通过第一柱面透镜将第一紫外吸收档板收集的光聚焦成一条直线，并透过下方设置的第一相位掩模板衍射作用与下方第一光纤夹具、第二光纤夹具之间固定的光纤段，完成第一段光纤光栅刻写；所述第二光纤光栅刻写平台，包括第二紫外吸收档板、第二柱面透镜、第二相位掩模板、第三光纤夹具、第四光纤夹具；所述第二紫外吸收档板设置在全反射镜下方，用于收集反射的光；所述第二柱面透镜设置在第二紫外吸收档板下方，通过第二柱面透镜将第二紫外吸收档板收集的光聚焦成一条直线，并透过下方设置的第二相位掩模板衍射作用与下方第三光纤夹具、第四光纤夹具之间固定的光纤段，完成第二段光纤光栅刻写。...
【技术特征摘要】
1.一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置，包括准分子激光器、光阑、半透半反镜、全反射镜、第一光纤光栅刻写平台、第二光纤光栅刻写平台、光纤、光纤控制装置；所述准分子激光器出光口处设置有光阑，所述光阑对光斑的形状进行调整；所述光阑调整后的光经过设置的半透半反镜后被一分为二，二分之一的光被反射到第一光纤光栅刻写平台，另外二分之一的光经过全反射镜到第二光纤光栅刻写平台；所述光纤固定在第一光纤光栅刻写平台和第二光纤光栅刻写平台，所述光纤一端与光纤控制装置相连，另一端外露在空气中；所述第一光纤光栅刻写平台，包括第一紫外吸收档板、第一柱面透镜、第一相位掩模板、第一光纤夹具、第二光纤夹具；所述第一紫外吸收档板设置在半透半反射镜下方，用于收集反射的光；所述第一柱面透镜设置在第一紫外吸收档板下方，通过第一柱面透镜将第一紫外吸收档板收集的光聚焦成一条直线，并透过下方设置的第一相位掩模板衍射作用与下方第一光纤夹具、第二光纤夹具之间固定的光纤段，完成第一段光纤光栅刻写；所述第二光纤光栅刻写平台，包括第二紫外吸收档板、第二柱面透镜、第二相位掩模板、第三光纤夹具、第四光纤夹具；所述第二紫外吸收档板设置在全反射镜下方，用于收集反射的光；所述第二柱面透镜设置在第二紫外吸收档板下方，通过第二柱面透镜将第二紫外吸收档板收集的光聚焦成一条直线，并透过下方设置的第二相位掩模板衍射作用与下方第三光纤夹具、第四光纤夹具之间固定的光纤段，完成第二段光纤光栅刻写。2.根据权利要求1所述的一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置，其特征在于：所述光纤控制装置，包括光纤监控装置和电机驱动装置，所述光纤监控装置与光纤相连，用于实时检测光纤光栅刻写情况...
【专利技术属性】
技术研发人员：谢建毫，刘东昌，张建平，黄沃彬，
申请(专利权)人：深圳伊讯科技有限公司，
类型：新型
国别省市：广东,44
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