[发明专利]一种基于可调光阑刻写任意栅区长度光纤光栅方法

说明书

本发明公开了一种基于可调光阑刻写任意栅区长度光纤光栅方法，其中，该方法包括：对光纤进行载氢处理，并去除其涂覆层；对激光器发射的预定波长的激光光束进行整形处理；在上位机软件界面输入拟刻写栅区长度，根据刻写栅区长度调节光阑大小，然后通过控制一维移动平台调节光纤曝光区域，对光纤进行刻写获得光纤光栅。本发明公开的方法克服制备不同长度光纤光栅成本高，手动光路调节复杂、效率慢等问题，提供一种刻写长度可调光纤光栅的方法，能够获得均匀对比度高、栅区长度在线连续可调的光纤光栅。

本申请是申请号为201610916035.9，发明创造名称为一种基于可调光阑刻写任意栅区长度光纤光栅方法的分案申请。

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，特别涉及一种基于可调光阑刻写任意栅区长度光纤光栅方法。

背景技术

光纤布拉格光栅(简称光纤光栅)，作为二十一世纪最为重要的光子器件之一，以其体积小、灵敏度高、波长编码、抗电磁干扰、与光纤无缝连接等优点，在光纤传感、通信和光纤激光器等领域中得到了广泛应用。

中国专利201310228540.0公开了一种带宽可控的光纤光栅刻写方法及装置，中国专利201510213965.3公开了一种刻写周期可调光纤光栅的装置及方法，但是随着光纤光栅在光纤传感、通信和光纤激光器等领域的广泛应用，对光纤光栅的长度要求也各不相同，因此为了满足工程需要，设计一种刻写长度可控的光栅制作方法成为研究的热点。

发明内容

本发明的目的是提供一种刻写任意栅区长度光纤光栅方法，其刻写效率高，操作方法简单且可重复使用。

本发明的技术方案是：一种基于可调光阑刻写任意栅区长度光纤光栅方法，该方法采用的装置由激光器、激光光束整形系统、相位掩膜板、光纤和光纤夹持装置组成，所述的激光光束整形系统包括转向镜、扩束镜组、可调光阑和柱透镜，该刻写方法的具体过程如下：

对光纤进行载氢处理，并去除其涂覆层；

将整形处理的激光经柱透镜聚焦到相位掩膜板上，透射光经相位掩膜板产生±1级衍射，衍射光形成的干涉光对被刻写光纤曝光刻写。

优选的，所述的载氢处理包括：将光纤置于预定气压与温度的载氢池中，使该光纤中形成氢-锗化学键。

优选的，所述激光器发射的激光经过表面镀膜的99％转向镜后垂直射入所述扩束镜组中，所述转向镜与该激光器发射方向呈45°夹角。

优选的，所述对光纤的曝光区域刻写并实时监测包括：

在所述去除涂覆层后的光纤两端分别设置宽带光源与光谱仪，对刻写过程实时检测，在所述去除涂覆层的光纤下方设置裂像显微镜，对光纤长度进行验证。

优选的，所述的根据刻写光栅长度调整光阑大小具体包括：光阑参数G大小与光栅栅区长度L的关系为线性关系用式(1)表示：

L＝kG (1)

其中k值为正比例系数，光阑参数G指的是光阑横向尺寸。

优选的，所述的调节光阑具体调节光阑水平方向距离，方法包括：用具有一系列具体尺寸的不透光的遮挡物遮挡或选用自带可调节尺寸的可调光阑。

本发明的有益效果是：基于相位掩膜板对光纤进行刻写，使得所刻写的光纤光栅栅区长度不受限于刻写紫外激光光斑尺寸和相位模板的啁啾度，即可达到光栅栅区长度可控的目的，有效的减少了制作成本且该方法刻写的效率较高，重复性较强。

附图说明

参考随附的附图，本发明更多的目的、功能和优点将通过本发明实施方式的如下描述得以阐明，其中：

图1为本发明刻写任意光纤光栅栅区长度装置的结构框图。