[发明专利]弱光纤光栅法布里-珀罗腔传感阵列在线制备装置及方法

权利要求书

1.一种弱光纤光栅法布里-珀罗腔传感阵列在线制备装置，其特征在于，包括一维平移台（1）和相位掩模板阵列（3），所述一维平移台（1）上设置有用于固定和调节所述相位掩模板阵列（3）的可移动夹具（2）；

所述相位掩模板阵列（3）包括基片（301）和所述基片（301）上设置的多个形状、大小均相同的相位掩模干涉区（302），所述相位掩模干涉区（302）密集等间距的排列在所述基片（301）中；

所述相位掩模板阵列（3）的入射面上固定设置有带有多个狭缝（501）的FP掩模板（5），固定的激光束（4）辐射在所述狭缝（501）后，在所述相位掩模干涉区（302）上形成光斑区，并透过所述相位掩模干涉区（302）辐射在光纤（6）上；当制备长腔的FP腔时，具体通过光纤拉丝速度控制两次激光脉冲照射所述狭缝（501）；

所述夹具（2）沿所述一维平移台（1）移动，并带动所述相位掩模板阵列（3）和所述FP掩模板（5）移动，使激光束（4）辐射到不同的所述狭缝（501）和所述相位掩模干涉区（302）上；

所述FP掩模板（5）上设置所述狭缝（501）的方式包括以下两种：

所述FP掩模板（5）上设置有多对形状大小均相同的所述狭缝（501），每对所述狭缝（501）沿水平轴线对称，且间距依次增大；所述狭缝（501）有3对，其大小均为2.5mm*1mm，3对所述狭缝（501）的间距依次为1mm、2mm和3mm；

所述FP掩模板（5）上设置有多个在水平方向上共轴的所述狭缝（501），所述狭缝（501）的宽度依次增大且等间距布置；所述狭缝（501）有3个，其长度均为1mm，宽度依次为0.5mm、1mm和1.5mm；

所述一维移动台（1）上还设置有伺服控制机构（101）、双燕尾槽轨道（102）以及丝杆（103）；

所述丝杆（103）一端与所述伺服控制机构（101）连接，所述夹具（2）底部通过丝杆螺母与所述丝杆（103）连接，所述伺服控制机构（101）带动所述丝杆（103）转动，使所述夹具（2）沿所述双燕尾槽轨道（102）移动。

2.根据权利要求1所述的弱光纤光栅法布里-珀罗腔传感阵列在线制备装置，其特征在于，所述FP掩模板（5）为不锈钢材质。

3.根据权利要求1所述的弱光纤光栅法布里-珀罗腔传感阵列在线制备装置，其特征在于，所述FP掩模板（5）的厚度为0.05-0.15mm。

4.一种基于权利要求1所述的弱光纤光栅法布里-珀罗腔传感阵列在线制备装置的弱光纤光栅法布里-珀罗腔传感阵列在线制备方法，其特征在于，具体步骤为：

加工FP掩膜板，在上面设置多对形状大小均相同的狭缝，每对狭缝沿水平轴线对称，且间距依次增大；

激光束辐射到其中一对狭缝上，在相位掩模干涉区内形成两个光斑区，光斑透过相位掩模板阵列分别辐射在两根光纤上，从而在两根光纤上同时写入两个光栅；

完成该腔长的光栅制备后，移动FP掩模板，使激光束辐射到不同的狭缝对上，从而实现不同腔长的光栅的制备。

5.一种基于权利要求1所述的弱光纤光栅法布里-珀罗腔传感阵列在线制备装置的弱光纤光栅法布里-珀罗腔传感阵列在线制备方法，其特征在于，具体步骤为：

加工FP掩膜板，在上面设置多个在水平方向上共轴的狭缝，狭缝的宽度依次增大且等间距布置；

激光束辐射到其中一个狭缝上，在相位掩模干涉区内形成一个光斑区，光斑透过相位掩模板阵列辐射在光纤上，从而在光纤上同时写入光栅；

完成该腔长的光栅制备后，移动FP掩模板，控制激光束辐射到不同的狭缝上，并调节激光束的脉冲频率，控制激光束辐射的时间，从而实现不同光栅长度、不同腔长的光栅的制备。