制备光纤光栅的装置制造方法及图纸

本申请公开一种制备光纤光栅的装置，通过在光敏光纤上预设温度分布，在预设精确控制的区域分布升长量的光敏光纤上使用相位模板法制作线性啁啾光栅，制作完成后，关闭二氧化碳激光器，则光敏光纤温度恢复均匀，温度变化过程使得光纤发生非线性收缩，从而实现非线性啁啾光栅的制备。采用申请提出的制备光纤光栅的装置，能降低制备光栅的工艺难度，操作简单、成本低且兼容性好。本低且兼容性好。本低且兼容性好。

【技术实现步骤摘要】
制备光纤光栅的装置


[0001]本申请涉及光信息
，具体涉但不限于一种制备光纤光栅的装置。

技术介绍

[0002]啁啾脉冲放大(Chirped Pulse Amplification,CPA)系统的出现，使得激光聚焦功率密度实现了飞跃式的提升。光纤光栅是啁啾脉冲放大系统中的重要光学器件。制备光纤光栅有多种方法，其中相位模板法是目前常用的方法之一。但为了补偿系统中的三阶色散，通常需要使用非线性啁啾技术。目前主要采用在线性啁啾光栅上施加预定应力/非均匀分布温度场，或非线性啁啾的相位模板两种方法制备光栅。前者对产品的工艺及可靠性均有影响，长期使用过程中精确控制难度较大；而后者制作成本较高，且同一相位模板只能制作预设色散量的光栅，兼容性差。

技术实现思路

[0003]本申请实施例的主要目的在于提出一种制备光纤光栅的装置，旨在采用光敏光纤和激光器等部件实现光栅的刻写，从而降低制备光栅的工艺难度，且操作简单、成本低以及兼容性好。
[0004]第一方面，本申请实施例提供了一种制备光纤光栅的装置，包括：紫外激光器、光束整形系统、反射镜、柱透镜、相位模板、光敏光纤和二氧化碳激光器；所述紫外激光器形成输出光束；所述输出光束经过光束整形系统，并整形为光斑纯净的准直光束；所述准直光束经过所述反射镜反射，并入射到所述柱透镜；所述聚透镜对所述准直光束进行聚焦并形成聚焦光线；所述聚焦光线透过所述相位模板后，形成干涉条纹；所述干涉条纹照射到所述光敏光纤；所述二氧化碳激光器输出激光束，且所述激光束照射到所述光敏光纤。
>[0005]本申请提出的制备光纤光栅的装置，通过在光敏光纤上预设温度分布/升长量，在预设精确控制的区域分布升长量的光敏光纤上使用相位模板法制作线性啁啾光栅，制作完成后，关闭二氧化碳激光器，则光敏光纤温度恢复均匀，温度变化过程使得光纤发生非线性收缩，从而实现非线性啁啾光栅的制备。采用申请提出的制备光纤光栅的装置，能降低制备光栅的工艺难度，操作简单、成本低且兼容性好。
附图说明
[0006]图1是本申请实施例制备光纤光栅的装置；
[0007]图2是本申请二氧化碳激光器及其工作一示意图；
[0008]图3是本申请二氧化碳激光器及其工作另一示意图；
[0009]图4是本申请二氧化碳激光器扫描振镜沿轴向扫描速度示意图。
[0010]附图标记：
[0011]紫外激光器
‑
1；光束整形系统
‑
2；反射镜
‑
3；柱透镜
‑
4；相位模板
‑
5；光敏光纤
‑
6；二氧化碳激光器
‑
7；二氧化碳激光器主体
‑
71；扫描振镜
‑
72。
具体实施方式
[0012]为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的在一种可能的实施方式中实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。
[0013]本申请实施例的描述中，使用用于表示元件的诸如“模块”、“部件”或“单元”的后缀仅为了有利于本申请的说明，其本身没有特有的意义。因此，“模块”、“部件”或“单元”可以混合地使用。
[0014]需要说明的是，虽然在装置示意图中进行了功能模块划分，在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于装置中的模块划分，或流程图中的顺序执行所示出或描述的步骤。说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。另外，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属
技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本申请实施例中的具体含义。
[0015]参见图1，图1是本申请一实施例提供的一种制备光纤光栅的装置。如图1所示，该制备光纤光栅的装置，至少包括：紫外激光器1、光束整形系统2、反射镜3、柱透镜4、相位模板5、光敏光纤6、二氧化碳激光器7。
[0016]开启紫外激光器，产生输出光束，输出光束L1入射到光束整形系统2。光束整形系统2对输出光束L1进行整形后输出准直光束L2。准直光束L2入射到反射镜3，并经反射镜3反射后射向柱透镜4。准直光束L2经过柱透镜4并形成聚焦光线L3。聚焦光线L3射向相位模板5，透过相位模板5后，
±
1级衍射光形成干涉条纹。光敏光纤6置于相位模板5后方并设置在干涉条纹区域中。二氧化碳激光器7输出激光束L4并经过扫描振镜后照射到光敏光纤6上。
[0017]其中，反射镜3通过镜片座固定到电控平移台上，以使反射镜3根据制备需要沿准直光束L2轴向变速扫描，从而实现光纤光栅切趾。
[0018]其中，扫描振镜可编程控制。通过对扫描振镜的编程控制，使激光束L4在光敏光纤6沿轴向来回快速扫描，从而实现对光敏光纤6的加热。激光束L4在不同位置的扫描速度不同，从而使得光敏光纤6沿着轴向达到预设的温度分布条件。
[0019]在一种可能的实施方式中，紫外激光器1可以为准分子激光器或固体激光器。紫外激光器1激光发射波长可以为193nm～355nm之间任一波长，优选193nm、213nm、248nm、266nm、355nm；相干长度大于1.5mm，光束质量M2小于1.6。
[0020]在一种可能的实施方式中，光束整形系统2包括透镜、光阑、狭缝、小孔等必要光学元件，将紫外激光器1输出光束L1整形为直径0.5mm～6mm，光斑纯净的准直光束L2。
[0021]在一种可能的实施方式中，反射镜3的反射面与入射的准直光束L2成45
°
角，并将准直光束L2转90
°
后出射到柱透镜4。
[0022]在一种可能的实施方式中，柱透镜4为蒸镀有对应波长的增透膜或者无镀膜的紫外石英柱透镜，以实现将准直光束聚焦成水平的光线。
[0023]在一种可能的实施方式中，透过相位模板5后所形成的干涉条纹，其条纹周期为相位模板周期的一半，优选为啁啾条纹。
[0024]在一种可能的实施方式中，对光敏光纤6进行折射率调制，以适应刻写需求。
[0025]在一种可能的实施方式中，二氧化碳激光器7为输出激光束L4的激光波优选10.6um。
[0026]参见图2、3，图2、3是本申请实施例提供的二氧化碳激光器及其工作示意图。图2、3示出二氧化碳激光器主体71、扫描振镜72、激光束L4、光敏光纤6等部件。
[0027]在本具体的实施方式中，二氧化碳激光器主体71发出波长10.6μm的准直激光束L4，光斑直径约0.5mm～1mm。准直激光束L4经过扫描振镜72对传输方向进行调节。其中，激光束L4可以照射到光敏光纤6的任意位置。在本具体的实施方式中，激光束L4沿着光敏光纤6待刻写的区域快速往返扫描。精确光敏光纤本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种制备光纤光栅的装置，其特征在于，所述装置包括：紫外激光器、光束整形系统、反射镜、柱透镜、相位模板、光敏光纤和二氧化碳激光器；所述紫外激光器输出光束；所述光束整形系统接收所述输出光束并整形输出准直光束；所述反射镜反射所述准直光束；所述柱透镜将经反射后的准直光束进行聚焦并形成聚焦光线；所述聚焦光线透过所述相位模板后，形成干涉条纹；所述光敏光纤设置在形成所述干涉条纹的区域中，所述干涉条纹照射到所述光敏光纤；所述二氧化碳激光器输出激光束，且所述激光束照射到所述光敏光纤。2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：电控平移台；所述反射镜固定到所述电控平移台；所述反射镜可沿准直光束轴向变速扫描。3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭晓杨，林庆典，余军，何会军，朱文涛，周沧涛，阮双琛，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：新型
国别省市：