[发明专利]可调三角形共轭振幅模板及其实现光纤光栅切趾的方法

权利要求书

1.一种用于光纤光栅切趾的可调三角形共轭振幅模板，其特征在于，包括一共轭振幅板(19)，上有正切趾光阑(17)和反切趾光阑(18)，在该共轭振幅板(19)的正面安装有上挡板(20)和下挡板(21)，上挡板(20)和下挡板(21)分别在上挡板导轨(25)和下挡板导轨(26)的导引下上下滑动，该共轭振幅板(19)背面安装有左栅长定位板(22)和右栅长定位板(23)，左栅长定位板(22)和右栅长定位板(23)在栅长定位板导轨(31)的导引下左右滑动；

其中，所述正切趾光阑(17)的形状为等腰三角形，反切趾光阑(18)的形状与正切趾光阑(17)的等腰三角形共轭。

2.根据权利要求1所述的用于光纤光栅切趾的可调三角形共轭振幅模板，其特征在于，所述上挡板(20)和下挡板(21)采用“匚”形结构实现对正切趾光阑(17)和反切趾光阑(18)的同步调节，上挡板(20)和下挡板(21)在上挡板导轨(25)和下挡板导轨(26)的导引下上下滑动时，位置由挡板刻度(28)读出，且由定位螺栓固定位置。

3.根据权利要求1所述的用于光纤光栅切趾的可调三角形共轭振幅模板，其特征在于，所述左栅长定位板(22)和右栅长定位板(23)在调节过程中始终关于共轭振幅板(19)的中心线对称，从而保证正切趾光阑(17)和反切趾光阑(18)的共轭关系。

4.一种利用权利要求1所述可调三角形共轭振幅模板实现光纤光栅切趾的方法，其特征在于，该方法根据光栅切趾要求选用合适的切趾包络函数，利用三角形共轭振幅模板的变迹扫描实现光纤光栅的切趾，其中，正切趾光阑的变迹扫描实现正切趾光栅的写入，而反切趾光阑的变迹扫描则实现正切趾光栅的反切趾，使光纤光栅的折射率的平均变化量为常数，实现光纤光栅的纯切趾。

5.根据权利要求4所述的实现光纤光栅切趾的方法，其特征在于，所述正切趾光阑的变迹扫描实现正切趾光栅的写入，而反切趾光阑的变迹扫描则实现正切趾光栅的反切趾，具体包括：

根据选取的切趾包络函数的特征及光栅写制要求，正切趾光阑在扫描运动方向上被分为n段S1～Sn，其中Sm段的扫描速度为Vm，m、n为自然数，且m小于n；在该运动参数设置下，正切趾光阑扫描后光栅折射率调制包络逼近于选用的切趾包络函数，进行正切趾光栅的反切趾时，其分段情况与正切趾光阑一致，而且扫描速度则相应变为2Vm。

6.根据权利要求4所述的实现光纤光栅切趾的方法，其特征在于，该方法具体包括以下步骤：

根据写制光栅的长度L，将可调三角形共轭振幅模板置于合适位置；

调节栅长定位板使成栅光纤的曝光区恰好符合写制长度L，并根据栅长定位板的位置确定下挡板的位置；

经过压缩展宽处理的紫外光经过可调三角形共轭振幅模板的正切趾光阑和相位掩模板，正切趾光阑沿z向变迹运动扫过成栅区，在光纤上产生正切趾光栅；

去掉相位掩模板，反切趾光阑沿z向变迹扫过栅区，实现正切趾光纤光栅的反切趾。

7.根据权利要求6所述的实现光纤光栅切趾的方法，其特征在于，在正切趾光阑沿z向变迹运动扫过成栅区时，栅区平均折射率的变化不为常数。

8.根据权利要求6所述的实现光纤光栅切趾的方法，其特征在于，所述去掉相位掩模板及反切趾光阑变迹扫过栅区，是为了调制平均折射率的不均匀性。

9.根据权利要求6所述的实现光纤光栅切趾的方法，其特征在于，该方法在整个制作过程中，紫外光、相位掩模板和光纤相对位置不变。