[实用新型]相移光纤布拉格光栅制备装置和相移光纤布拉格光栅

说明书

本实用新型属于光纤光栅制造领域，公开了一种相移光纤布拉格光栅制备装置和相移光纤布拉格光栅，以制备出相移区相移量的大小可控且相移区两边光纤光栅有效折射率不同的相移光纤布拉格光栅。所述装置包括一个扫描程序控制器，用于根据来自光纤的输出端的透射谱，控制相移区的相移量大小以及通过控制高精度位移平台的平移速率，将相移区两边的光纤形成具有不同有效折射率的光纤布拉格光纤光栅。本实用新型提供的技术方案一方面使得相移光纤布拉格光栅的相移区的相移量大小可控；另一方面，将相移区两边的光纤形成具有不同有效折射率的光纤布拉格光纤光栅，从而使得本实用新型技术方案制备出的相移光纤布拉格光栅能够广泛应用于诸如单频光纤激光器等领域。

技术领域

本实用新型涉及光纤光栅制造领域，尤其涉及一种相移光纤布拉格光栅制备装置和相移光纤布拉格光栅。

背景技术

相移光纤布拉格光栅(FBG)是利用掺杂光纤光致折射率变化特性，采用特殊工艺使得光纤纤芯的折射率发生永久性周期变化而形成。作为一种新型的光学器件，相移光纤布拉格光栅主要应用于波长选择器、波分复用器和单频光纤激光器等领域。现有的相移光纤布拉格光栅制备方法主要包括相移相位掩膜板法、横向全息两次曝光法、移动光纤或相位掩膜板法、激光后处理法、外部扰动调制法和飞秒激光微加工法等。

然而，上述现有方法的主要弊端一方面在于只能制备出相移区两边的光纤布拉格光栅有效折射率相同的相移光纤布拉格光栅(FBG)，这种相移光纤布拉格光栅限制了其在诸如单频光纤激光器等领域的广泛应用；另一方面，所制备出的相移光纤布拉格光栅其相移区相移量的大小很难控制。

实用新型内容

本实用新型实施例的主要目的在于提供一种相移光纤布拉格光栅制备装置和相移光纤布拉格光栅，以制备出相移区相移量的大小可控且相移区两边光纤光栅有效折射率不同的相移光纤布拉格光栅。

为实现上述目的，本实用新型实施例第一方面提供一种相移光纤布拉格光栅制备装置，包括紫外激光器、光源、反射镜、光阑、柱透镜、相位掩膜板、位于所述柱透镜和相位掩膜板之间的挡板、位于所述相位掩膜板下方的高精度位移平台、光谱采集分析器以及位于所述高精度位移平台之上且用于放置光纤的两个三维调整架；所述紫外激光器用于提供相干光，所述反射镜用于将所述紫外激光器提供的相干光反射至光阑，所述光阑用于控制从所述反射镜反射过来的相干光的圆形光斑大小并将所述反射镜反射过来的相干光透射至所述柱透镜，所述柱透镜用于将所述光阑透射出的圆形光斑汇聚成线型光斑透射至所述挡板和所述相位掩膜板，所述挡板用于遮挡从所述柱透镜透射至所述相位掩膜板的相干光而在所述光纤上形成相移区，所述光源的输出端与所述光纤的输入端相连，所述光纤的输出端与所述光谱采集分析器相连，所述光谱采集分析器用于实时记录和监测来自所述光纤的输出端的透射谱；所述装置还包括与所述光谱采集分析器以及所述高精度位移平台相连的扫描程序控制器；

所述扫描程序控制器，用于根据所述来自所述光纤的输出端的透射谱，控制所述相移区的相移量大小以及通过控制所述高精度位移平台的平移速率，将所述相移区两边的光纤形成具有不同有效折射率的光纤布拉格光纤光栅。

结合本实用新型实施例第一方面，在第一方面的第一种实施方式中，所述扫描程序控制器具体用于：

根据公式控制所述相移区的相移量的大小，所述n₁为所述相移区左边光纤布拉格光栅的有效折射率，所述n₂为所述相移区右边光纤布拉格光栅的有效折射率，所述L₁为所述相移区左边光纤布拉格光栅的长度，所述L₂为所述相移区右边光纤布拉格光栅的长度，所述λ_B为所述相移光纤布拉格光栅的中心波长，所述λ_B＝2n_effΛ，所述n_eff为所述光纤的有效折射率，所述Λ为所述相移光纤布拉格光栅的光栅周期；

通过控制所述高精度位移平台的平移速率，并根据公式控制所述相移区两边光纤布拉格光栅的有效折射率，所述