[发明专利]基于拉锥光纤的相移光栅及其制作方法

权利要求书

1.一种基于拉锥光纤的相移光栅的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

将两段切平的光纤按照预置拉锥熔接方式进行拉锥熔接得到具备光纤拉锥区域的拉锥光纤；

将所述拉锥光纤固定于仰俯台上，所述仰俯台固定于电控三维移动平台，移动所述电控三维移动平台并通过显微镜进行同步观察，使所述拉锥光纤的轴向与水平方向平行，通过调节激光能量控制器件将聚焦飞秒激光的光斑的能量密度调节到预置大小；

将所述飞秒激光的光斑位置移动到距离所述拉锥区域的左侧与待写制的光纤布拉格光栅的长度相等的距离，并将所述飞秒激光的光斑移动到距离所述拉锥光纤的纤芯上边缘预置距离，按照预置光栅写制方法对所述拉锥区域的两端进行光纤布拉格光栅写制，在光栅写制过程中，对光谱仪中的透射光谱进行实时监测直至得到预置光谱。

2.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述将两段切平的光纤按照预置拉锥熔接方式进行拉锥熔接得到具备拉锥区域的光纤包括：

将两段光纤的端面切平，并将切平后的两段光纤的纤芯对准；

选择熔接机中的预置熔接模式，调节所述熔接机的熔接放电量、锥区长度、马达移动速度及拉锥时间；

进行放电熔接，得到所述拉锥光纤。

3.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述将所述拉锥光纤固定于仰俯台上包括：

使用光纤夹具将所述拉锥光纤固定于仰俯台上；

则所述移动所述电控三维移动平台并通过显微镜进行同步观察，使所述拉锥光纤的轴向与水平方向平行包括：

调节所述电控三维移动平台的位置，使所述拉锥光纤的纤芯在高倍物镜下聚焦，调节所述仰俯台的仰俯使所述拉锥光纤的轴向与水平方向平行。

4.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述激光能量控制器件为1/2波片与格兰棱镜的组合器件。

5.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述聚焦飞秒激光的光斑的能量密度的预置大小具体为：

在0.01毫米每秒至0.4毫米每秒的移动速度下，能够形成局部均匀的合适的折射率强度调制的激光能量，使得沿所述拉锥光纤的径向的线状改性区域具有连续平滑的形貌，所述折射率强度调制Δn＝10^-4—10^-2。

6.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述飞秒激光的光斑与所述拉锥光纤的纤芯上边缘的预置距离为0至20微米。

7.如权利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述光栅写制方法包括：

设置光纤布拉格光栅的栅格间距为0.5微米至20微米，栅格周期数50至3000，单个光栅条纹长度为9微米至40微米，扫描速度为0.01毫米每秒至0.4毫米每秒；

控制快门的开关，驱动所述电控三维移动平台，使飞秒激光的光斑沿所述拉锥光纤的径向逐线扫描，并在所述拉锥区域的左右两侧分别刻写一段参数相同的光纤布拉格光栅。

8.如权利要求7所述的制作方法，其特征在于，所述在所述拉锥区域的左右两侧分别刻写一段参数相同的光纤布拉格光栅包括：

将飞秒激光的光斑调节至距离所述拉锥区域左端的0.5毫米至3毫米处，并使光斑位置定位于纤芯上边缘的预置位置，通过逐线扫描方法扫描所述光栅周期数完成第一个光纤布拉格光栅刻写；

关闭所述快门，移动所述电控三维移动平台，使所述飞秒激光的光斑位置移动到所述拉锥区域的右端位置，控制所述飞秒激光的光斑与所述拉锥光纤的纤芯的边缘为预置距离，通过逐线扫描方法扫描与所述第一个光纤布拉格光栅相同的光栅周期数完成第二个光纤布拉格光栅刻写。