[实用新型]一种光纤光栅刻录装置

说明书

本实用新型公开一种光纤光栅刻录装置，设置三维步进电机移动模块带动光敏光纤在X轴、Y轴、Z轴方向上移动，可量化地控制光敏光纤与相位掩膜板之间的距离以及光敏光纤的曝光区域，设置摄像模块实时拍摄光敏光纤与相位掩膜板的距离，并反馈至PC机，用作调整光敏光纤与相位掩膜板之间的距离以及光敏光纤的曝光区域的数据基础，设置光栅尺位移检测模块获取光敏光纤与相位掩膜板的相对位移，用作辅助数据来调整光敏光纤与相位掩膜板之间的距离以及光敏光纤的曝光区域，通过上述三个模块的设置，提高光纤光栅刻录质量。

技术领域

本实用新型涉及光纤光栅技术领域，具体涉及一种光纤光栅刻录装置。

背景技术

光纤光栅是利用光纤材料的光敏性，通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样录入纤芯，使得光纤纤芯轴向的折射率周期性变化，从而形成永久性空间的相位光栅。

相位掩膜法是最为普遍的光纤光栅刻录方法。采用相位掩膜法刻录光栅时，待刻录的光纤和相位掩模板的间距应适当，距离太长容易刻录不上，距离过近则容易损坏相位掩模板；光纤表面的涂覆层在紫外激光的照射下会燃烧挥发，污染相位掩模板，如果曝光区域设置不当，导致未剥离涂覆层的光纤置于相位掩模板区域，将会严重损坏相位掩模板。为保证刻录质量，应当精确控制光纤与相位掩膜板之间距离以及光纤的曝光区域。

现有技术中，对于上述两个因素的控制，通常采用的解决方式是设置完善机械夹具、设置手动控制平台来限制光纤的放置位置，但是存在机械误差和人工的误差，并不能有效保障刻录质量。

实用新型内容

本实用新型提供一种光纤光栅刻录装置，在硬件结构上解决现有技术存在的刻录质量不够高的问题。

本实用新型通过以下技术方案解决技术问题：

一种光纤光栅刻录装置，包括光敏光纤、相位掩膜板以及紫外光源，所述紫外光源产生的紫外光通过所述相位掩膜板形成衍射条纹，曝光所述光敏光纤，还包括PC机、控制模块、三维步进电机移动模块、光纤夹持器、光栅尺位移检测模块以及摄像模块；所述PC机向控制模块发送指令，所述控制模块根据所述指令驱动三维步进电机移动模块带动所述光纤夹持器发生移动；所述三维步进电机移动模块包括X轴驱动器、X轴电机、 Y轴驱动器、Y轴电机、Z轴驱动器和Z轴电机，所述X轴驱动器驱动X 轴电机带动光纤夹持器在X轴移动，所述Y轴驱动器驱动Y轴电机带动光纤夹持器在Y轴移动，所述Z轴驱动器驱动Z轴电机带动光纤夹持器在Z 轴移动；所述光敏光纤由光纤夹持器夹持，所述光敏光纤随着光纤夹持器的移动而移动；所述光栅尺位移检测模块检测所述光敏光纤与所述相位掩膜板的相对位移，并将检测结果输入至控制模块；所述摄像模块实时拍摄所述光敏光纤与所述相位掩膜板的位置，并将拍摄结果输入至PC机。

进一步地，所述紫外光源为氩离子激光器或准分子激光器。

进一步地，还包括光阑电机模块和光阑；所述光阑设置在所述紫外光源与所述相位掩膜板之间，所述光阑电机模块接收所述控制模块的指令，打开所述光阑的开关，使得紫外光通过光阑照射在所述相位掩膜板上，或关闭所述光阑的开关，使得紫外光无法通过光阑照射在所述相位掩膜板上。

进一步地，所述光栅尺位移检测模块由光栅尺和激光位移传感器组成；所述光栅尺由光栅定尺和光栅动尺组成；所述光栅定尺设置在所述光纤夹持器和所述相位掩膜板之间；所述光栅动尺沿着所述光栅定尺的长度方向移动；所述激光位移传感器安装在所述光栅动尺上，所述激光位移传感器的输出端与控制模块连接。

进一步地，所述摄像模块为CCD工业摄像机；所述CCD工业摄像机设置在所述光敏光纤和相位掩膜板的正上方，实时拍摄所述光敏光纤的移动以及光敏光纤与所述相位掩膜板的距离，并将拍摄结果输入至PC机。

进一步地，还包括ASE宽带光源、光环形器以及光谱分析仪；所述 ASE宽带光源产生的ASE宽带光经过光环行器1端口输出到2端口，进入光敏光纤，光敏光纤通过3端口再将ASE宽带光反射到光谱分析仪。