[实用新型]超窄带光纤光栅的制作装置

说明书

技术领域

本实用新型属于光纤光栅制造技术领域，特别涉及超窄带光纤光栅的制作装置。

背景技术

在光纤光栅传感系统中由于光纤光栅的3dB宽带而影响分辨率和精度；3dB越窄，与解调系统的可调滤波器卷积后得到的精度越高。又如制作高相干长度的激光光源，控制输出激光的相干长度的关键是光纤光栅的带宽。光纤光栅3dB带宽越窄，用它来控制输出激光光源的相干长度越高。因此超窄带光纤光栅的制作是光纤光栅传感系统提高分辨率的关键因数，也是高相干长度激光器的重要因数。目前市场上不同用途的光纤光栅大都是布拉格光栅模板进行曝光制作或是用双扫描装置进行函数控制曝光，即对光束位置，模板位置和光敏光纤位置这三个参数中的两个，进行函数控制曝光来进行光栅的制作。用双扫描装置进行函数控制曝光，即对光束位置，模板位置和光敏光纤位置这三个参数中的两个，进行函数控制曝光来进行光栅的制作的方法，需要制作精密控制的双扫描系统。

如中国专利02151734.7所述的采用振幅掩模版对入射平行紫外光进行振幅调制后利用相位模版对光敏光纤进行扫描曝光，它在紫外光照射振幅模版前，先用扩束装置对紫外光进行扩束，扩束后的紫外光经过振幅掩模版进行振幅调制，再用聚光装置压缩紫外光光斑，然后通过相位掩模版对光敏光纤进行扫描曝光。

中国专利02159585.2把垂直入射的平行紫外光用振幅光栅衍射，然后用石英玻璃汇聚衍射光，汇聚衍射光通过相位模版对光敏光纤进行曝光。

又如中国专利CN02146019.1是用计算机同时控制准分子脉冲激光器和固定着光阑的旋转移动台按事先设计的函数曲线带动光阑转动对光敏光纤曝光。

以上这些方法的不仅系统造价昂贵，而且需要严格的相应防震系统，保证光栅制作过程中机械方位的稳定性。除了成本造价外，以上两种办法还有一个共同的缺点：它们只能实现所需曝光函数的阶梯数字模拟，模拟函数的连续性的优劣会给光栅响应函数的产生不同程度的误差。而且制作光纤光栅3dB带宽一般在0.2纳米左右，不能满足高精度检测的要求。

总之，已知技术存在的问题：一是制作光纤光栅的仪器设备造价昂贵；二是各种制作不同形状的光纤光栅的方法都需要复杂的附加条件，对于员工实际操作和工业化生产有带来困难，三是目前市场上还没有3dB带宽为皮米级的光纤光栅。

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型目的在于提供一种超窄带光纤光栅的制作装置，该系统能够实现超窄带光纤光栅精确制造，本实用新型采用的技术方案是：一种超窄带光纤光栅的制作装置，由安装在一个机械性能稳固的基底上的紫外激光光源、第一柱透镜和第二柱透镜、布拉格光栅模板和可移动可调狭缝组成，第一柱透镜和第二柱透镜相互垂直，紫外激光光源发出的光依次经过第一柱透镜和第二柱透镜、布拉格光栅模板，投射到用于制作窄带光纤的光敏光纤上，可移动可调狭缝设置在第二柱透镜和布拉格光栅模板之间。

紫外激光光源为一准分子激光器，波长为248纳米或193纳米。

可移动可调狭缝为与水平方向相垂直方向的平行狭缝，可移动可调狭缝的调节动态范围为0.8-1毫米，为使通过的透射光保持均匀，可移动可调狭缝还附带有在其调节时，使其中心位置保持不变的固定装置。

可移动可调狭缝的调节片为厚度100微米-300微米导热性良好的金属薄片。

可移动可调狭缝的调节片为铜片。

可移动可调狭缝紧贴布拉格光纤模板。

由于本实用新型采用了可移动可调狭缝，工作波长完全由原有的布拉格光栅模板决定而与此附加装置无关，因而本实用新型可带来以下技术效果：可用于制作各种波长的超窄带光栅，具备通用性；可实现所需曝光函数的精确模拟，不引入起源于不连续性的误差，具有较高的制作精度。此外，还具有成本低廉的特点。

附图说明

图1是制作超窄带光纤光栅的制作设备的整体结构图示意图。

图2是可调可移动狭缝示意图。

图3超窄带光纤光栅的光谱图。

具体实施方式