[发明专利]一种非均匀布拉格光纤光栅制作方法及其结构

权利要求书

1.一种非均匀布拉格光纤光栅制作方法，其特征在于：包括以下步骤：

S100，载氢增敏处理光纤，在载氢反应釜内12Mpa-15Mpa的高压条件下进行载氢处理；

S200，均匀布拉格光纤光栅制造，利用具有相位掩模板的光纤光栅刻写系统在S100载氢增敏处理后的光纤上刻写布拉格光纤光栅，制作出均匀布拉格光纤光栅；

S300，对制得的均匀布拉格光纤光栅进行在光纤拉锥系统进行光纤拉锥处理，制得非均匀布拉格光纤光栅；

制得的非均匀布拉格光纤光栅包括光栅区，以及设置于光栅区两端的左裸腿部和右裸腿部，光栅区的包层和纤芯半径形成光学周期变化的结构，光栅区的光栅有效折射率沿轴向周期性变化。

2.根据权利要求1所述的非均匀布拉格光纤光栅制作方法，其特征在于：光纤拉锥系统包括计算机（1）、氢气发生器（2）、拉锥机（4）和火炬头（5），拉锥机（4）包括用于夹持光纤的第一真空吸槽夹具及拉伸台（41）和第二真空吸槽夹具及拉伸台（42），并且第一真空吸槽夹具及拉伸台（41）和第二真空吸槽夹具及拉伸台（42）通过拉伸控制电机（61）控制拉伸速度，火炬头（5）通过火炬控制电机（62）控制火炬头（5）的火炬位置和火炬大小；

步骤S300使用该光纤拉锥系统进行光纤拉锥处理的过程如下：

打开计算机，启动光纤拉锥系统，将步骤S200制作好的均匀光纤布拉格光栅两端固定在第一真空吸槽夹具及拉伸台（41）和第二真空吸槽夹具及拉伸台（42）上；

然后打开氢气发生器（2）保证氢气流量，在氢氧焰下加热熔融均匀光纤布拉格光栅，同时第一真空吸槽夹具及拉伸台（41）和第二真空吸槽夹具及拉伸台（42）以一定的速度向两边拉伸均匀光纤布拉格光栅，最终在加热区形成锥形结构，即完成非均匀布拉格光纤光栅的制作。

3.根据权利要求2所述的非均匀布拉格光纤光栅制作方法，其特征在于：步骤S300进行光纤拉锥处理的拉伸速度为100μm/s-300μm/s。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的非均匀布拉格光纤光栅制作方法，其特征在于：光纤拉锥系统在运行时，还计算机（1）使用拉锥系统参数设置程序进行控制：

首先，打开电脑运行拉锥系统参数设置程序待显示连接成功，点击确定；

其次，进入参数设置进行拉伸速度、氢气流量和火炬位置的参数设置，完成后进入工作界面，点击初始化火炬头自动调节到设置的位置；

然后，打开氢气发生器，保证氢气流量，等待氢气流量到达预设值，同时在氢气流量到达预设值期间，通过均匀相位掩模板制作好的均匀布拉格光纤光栅固定在拉锥机的第一真空吸槽夹具及拉伸台（41）和第二真空吸槽夹具及拉伸台（42）上，光纤放置的位置是将栅区的部分放在两拉伸支架中间，待氢气流量到达预设值，用打火机点燃氢气，火炬头开始燃烧；

最后，盖上拉锥机保护罩，点击运行，拉锥机开始工作，锥区长度拉伸到目标距离时，拉锥机停止运行，关闭氢气流量开关，打开拉锥机保护罩，分别打开第一真空吸槽夹具及拉伸台（41）和第二真空吸槽夹具及拉伸台（42）的夹具，得到啁啾光纤光栅。

5.根据权利要4项所述的非均匀布拉格光纤光栅制作方法，其特征在于：氢气发生器（2）的氢气流量值设置为100 sccm -200sccm。

6.根据权利要5项所述的非均匀布拉格光纤光栅制作方法，其特征在于：光纤拉锥系统为氢氧火焰法和高压放电法中的任一种。

7.根据权利要4项所述的非均匀布拉格光纤光栅制作方法，其特征在于：将所述火炬头的位置调整至其中心轴距离均匀光纤布拉格光栅中心的距离Y参数设置为24.179mm。