[发明专利]一种制作高精度多波长弱反射率光纤光栅阵列装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及光器件的制造领域，特别是精确制作多波长弱反射率光纤光栅阵列装置及方法，该方法采用反射率和透射光谱相结合的方法，通过监测透射谱的中心波长偏移以及反射率的大小变化，可以实现精确制造多波长弱反射率光纤光栅。

背景技术

在光纤传感等领域，光纤光栅作为常规光无源器件被广泛使用。根据不同的需求，有着不同类型的光纤光栅，如布拉格光纤光栅；基于光纤光栅的干涉式光纤传感需要具有低反射率的光纤光栅等。对于布拉格光纤光栅来说，光纤光栅反射率、3dB带宽、边摸抑制比都是重要关键指标；而光纤光栅的反射率，对于光学设计来说至关重要。

制作普通光纤光栅时，利用光谱仪观察宽带光源通过光栅后的透射谱，来计算光栅的反射率。这种方法仅适合中、高反射率的光栅。文献“Reflectivity measurement of weak fiber Bragg grating”(武汉理工大学学报，J.Wuhan Univ.Mater)提出了一种多光栅累积测量的方法，通过测量该组光栅的累积反射，来计算单个光栅的平均反射率。这种方法误差大且不能标识单个光栅的真实反射率。

发明内容

本发明的目的为了克服上述现有技术存在的问题及不足，提供一种能够精确制作多波长弱反射率光纤光栅阵列装置及方法，通过光纤光栅的透射谱以及反射功率的大小来共同决定。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种制作高精度多波长弱反射率光纤光栅阵列装置，由宽谱光源、环形器、敏化的光纤、光谱分析仪、可调窄带滤波器、光功率监测系统组成，其特征在于：宽谱光源与环形器的端口1连接，环形器的端口2与敏化的光纤一端连接，敏化的光纤的另一端与光谱分析仪连接；环形器的端口3与可调窄带滤波器的输入端连接；可调窄带滤波器的输出端连接到光功率监测系统。

利用上述的制作高精度多波长弱反射率光纤光栅阵列装置制作高精度多波长弱反射率光纤光栅阵列的方法，其特征在于按以下步骤进行：步骤一，设置光谱分析仪的分辨率、中心波长和波长跨度，在敏化的光纤上刻制光纤光栅时，并将光纤光栅的中心波长的偏差控制在0.1nm以内，获得弱反射率光纤光栅的透射谱；步骤二，设置可调窄带滤波器的中心波长和波长跨度，在光功率监测系统中获得弱反射率光纤光栅的反射功率以及反射点的位置信息；当光纤光栅的反射功率达到设计要求时即刻好一条光纤光栅；步骤三，重复步骤一和步骤二，直到刻完所有的光纤光栅完成多波长弱反射率光纤光栅阵列。

所述多波长弱反射率光纤光栅阵列的弱反射率控制在5％的设计误差以内。

本发明制作高精度多波长弱反射率光纤光栅阵列时，设置光谱分析仪的中心波长，在在线刻制光纤光栅时，确保中心波长偏差控制在0.1nm以内；通过光功率监测系统观察光纤光栅的反射率，使反射率控制在5％的设计误差以内。

附图说明

图1是本发明的装置示意图；

图2是本发明的多波长弱反射率光纤光栅阵列的示意图；

具体实施方式

为进一步说明本发明的具体技术内容，以下结合实例和附图对本发明作详细的描述，其中：

请参照图1，本发明装置由宽谱光源、环形器、敏化的光纤、光谱分析仪、可调窄带滤波器、光功率监测系统组成，其特征在于：宽谱光源与环形器的端口1连接，环形器的端口2与敏化的光纤一端连接，敏化的光纤的另一端与光谱分析仪连接；环形器的端口3与可调窄带滤波器的输入端连接；可调窄带滤波器的输出端连接到光功率监测系统。

利用上述的制作高精度多波长弱反射率光纤光栅阵列装置制作高精度多波长弱反射率光纤光栅阵列的方法，其特征在于按以下步骤进行：步骤一，设置光谱分析仪的分辨率、中心波长和波长跨度，在敏化的光纤上刻制光纤光栅时，并将光纤光栅的中心波长的偏差控制在0.1nm以内，获得弱反射率光纤光栅的透射谱；步骤二，设置可调窄带滤波器的中心波长和波长跨度，在光功率监测系统中获得弱反射率光纤光栅的反射功率以及反射点的位置信息；当光纤光栅的反射功率达到设计要求时即刻好一条光纤光栅；步骤三，重复步骤一和步骤二，直到刻完所有的光纤光栅完成多波长弱反射率光纤光栅阵列。所述多波长弱反射率光纤光栅阵列的弱反射率控制在5％的设计误差以内。

请参考图2，图2是依照本发明实施例，得出的多波长弱反射率光纤光栅的细节图，实施例具体包括以下步骤：

步骤1：宽谱光源(台式ASE光源)与普通商用环形器的端口1相连；