[发明专利]基于半圆相位补偿板的异形芯光纤光栅制备系统及方法

权利要求书

1.一种基于半圆相位补偿板的异形芯光纤光栅制备系统，其特征是：包括光学平台、准分子激光器、反射镜组、光阑、扩束镜组、柱透镜、相位掩模板、相位补偿板、光纤夹具、光纤V形槽连接器和光栅刻写在线监测系统，反射镜组安装在光学平台上用于调节准分子激光器输出光束的高度和位置，光阑、扩束镜组、柱透镜、相位掩模板、相位补偿板沿反射镜组出射光束方向依次布置在光学平台上，相位补偿板一面有凹形半圆槽，槽方向与相位掩模板栅周期方向一致，槽宽度与待刻写光纤包层直径相等，槽深度与待刻写光纤包层半径相等，相位掩模板与相位补偿板未刻槽一面贴合，光栅刻写在线监测系统由宽谱光源、光谱仪、光纤环形器、1×2光开关组成，异形芯光纤是指纤芯未处在光纤中心，而被分布在整个光纤界面内的光纤。

2.根据权利要求1所述的基于半圆相位补偿板的异形芯光纤光栅制备系统，其特征是：所述的相位补偿板的长宽与相位掩模板相等、厚度在100～200微米之间，且大于待刻写光纤的包层半径，材质为石英玻璃，在刻写用紫外光波段具有高透射率，能将相位掩模板产生的衍射光束无损失的传输到待刻写光纤，同时保护相位掩模板不被待刻写光纤污染。

3.根据权利要求1所述的基于半圆相位补偿板的异形芯光纤光栅制备系统，其特征是：所述的光纤夹具的底部通过位移台与光学平台固定，安装在相位补偿板两侧，用于调节和固定待刻写光纤的位置。

4.一种基于半圆相位补偿板的异形芯光纤光栅制备方法，其特征是，包括如下步骤：

步骤1：设置准分子激光器频率和能量参数，调节相位掩模板和相位补偿板的位置，相位补偿板一面刻有凹形半圆槽，槽方向与相位掩模板栅周期方向一致，槽宽度与待刻写光纤包层直径相等，槽深度与待刻写光纤包层半径相等，相位补偿板未刻槽一面与相位掩模板贴合，刻写光束聚焦在相位补偿板的凹形半圆槽内，待刻写光纤为异形芯光纤，是一种纤芯未处在光纤中心，而被分布在整个光纤界面内的光纤；

步骤2：剥离待刻写光纤上待刻写区域的涂覆层，剥离长度大于相位补偿板的凹形半圆槽的长度，用酒精擦拭干净，将光纤两端略微施力拉直后固定在光纤夹具内，通过调节光纤夹具的位置，使待刻写光纤靠近相位补偿板一面进入凹形半圆槽并与凹形半圆槽贴合；

步骤3：将待刻写光纤两端通过光纤V形槽连接器接入光栅刻写在线监测系统；

步骤4：启动准分子激光器输出，启动光栅刻写在线监测系统，通过控制光开关分别对待刻写光纤的反射谱和透射谱进行监测，当刻写光纤满足光栅刻写要求后，停止准分子激光器输出，关闭光栅刻写在线监测系统；

步骤5：打开光纤V形连接器，将已完成刻写的光纤与光栅刻写在线监测系统断开连接，打开光纤夹具，取出光纤，完成光栅制备。