[发明专利]基于120度夹角反射曝光叠加的异形芯光纤光栅制备技术

权利要求书

1.一种基于120度夹角反射曝光叠加的异形芯光纤光栅制备装置，其特征是：包括相位掩模板、石英薄片、光纤载板和光纤匹配液，光纤载板一面有V形槽，用于放置待刻写光纤，V形槽的两侧面夹角为120度，且镀有金属反射膜，金属反射膜在刻写用紫外光波段具有高反射率，槽方向与相位掩模板栅周期方向一致，槽深H与槽宽W由待刻写光纤包层直径D决定，计算公式为：石英薄片盖在光纤载板上，相位掩模板盖在石英薄片上，光纤匹配液用于填充光纤载板上V形槽与待刻写光纤之间的空隙。

2.根据权利要求1所述的基于120度夹角反射曝光叠加的异形芯光纤光栅制备装置，其特征是：所述石英薄片的长度与宽度不小于相位掩模板、厚度为50微米，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的传输到下层的光纤载板，同时保护相位掩模板不被光纤载板上的待刻写光纤和光纤匹配液污染。

3.根据权利要求1所述的基于120度夹角反射曝光叠加的异形芯光纤光栅制备装置，其特征是：所述相位掩模板可选各种用于FBG刻写的相位掩模板。

4.根据权利要求1所述的基于120度夹角反射曝光叠加的异形芯光纤光栅制备装置，其特征是：所述光纤匹配液以水为溶剂，甘油为溶质，对刻写紫外光波段具有高透射率，通过精确控制水与甘油的比例获得与光纤包层一致的折射率。

5.一种基于120度夹角反射曝光叠加的异形芯光纤光栅制备方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：将光栅制备装置放置到光栅刻写平台中，调节刻写光束由上向下垂直照射在光栅制备装置的相位掩模板上；

步骤2：移除光栅制备装置的相位掩模板和石英薄片，调节光纤载板的位置和高度，使刻写紫外光束聚焦在光纤载板的V形槽内；

步骤3：剥离待刻写光纤上待刻写区域的涂覆层，剥离长度大于光纤载板的V形槽长度，用酒精擦拭干净后，放入V形槽内，滴入适量的光纤匹配液，轻轻移动待刻写光纤，使光纤匹配液完全填满V形槽与待刻写光纤之间的空隙，将石英薄片盖在光纤载板上，确保排除两者之间的空气，将相位掩模板盖在石英薄片上，使用光纤夹具固定待刻写光纤，将待刻写光纤连接光栅刻写在线监测系统；

步骤4：启动激光器进行光栅刻写，使用光栅刻写在线监测系统观察光栅刻写效果，当光栅满足刻写要求后，关闭激光器和光栅刻写在线监测系统；

步骤5：断开光纤与光栅刻写在线监测系统的连接，移除光栅制备装置的相位掩模板和石英薄片，从光纤载板的V形槽内取出光纤，完成光栅制备。