[发明专利]制备光纤光栅的装置及光纤光栅的制备方法

说明书

本申请公开一种制备光纤光栅的装置以及光纤光栅的制备方法，通过在光敏光纤上预设温度分布，在预设精确控制的区域分布升长量的光敏光纤上使用相位模板法制作线性啁啾光栅，制作完成后，关闭二氧化碳激光器，则光敏光纤温度恢复均匀，温度变化过程使得光纤发生非线性收缩，从而实现非线性啁啾光栅的制备。采用申请提出的制备光纤光栅的装置以及光纤光栅的制备方法，能降低制备光栅的工艺难度，操作简单、成本低且兼容性好。

技术领域

本申请涉及光信息技术领域，具体涉但不限于一种制备光纤光栅的装置及光纤光栅的制备方法。

背景技术

啁啾脉冲放大(Chirped Pulse Amplification,CPA)系统的出现，使得激光聚焦功率密度实现了飞跃式的提升。光纤光栅是啁啾脉冲放大系统中的重要光学器件。制备光纤光栅有多种方法，其中相位模板法是目前常用的方法之一。但为了补偿系统中的三阶色散，通常需要使用非线性啁啾技术。目前主要采用在线性啁啾光栅上施加预定应力/非均匀分布温度场，或非线性啁啾的相位模板两种方法制备光栅。前者对产品的工艺及可靠性均有影响，长期使用过程中精确控制难度较大；而后者制作成本较高，且同一相位模板只能制作预设色散量的光栅，兼容性差。

发明内容

本申请实施例的主要目的在于提出一种制备光纤光栅的装置及光纤光栅的制备方法，旨在采用光敏光纤和激光器等部件实现光栅的刻写，从而降低制备光栅的工艺难度，且操作简单、成本低以及兼容性好。

第一方面，本申请实施例提供了一种制备光纤光栅的装置，包括：紫外激光器、光束整形系统、反射镜、柱透镜、相位模板、光敏光纤和二氧化碳激光器；所述紫外激光器形成输出光束；所述输出光束经过光束整形系统，并整形为光斑纯净的准直光束；所述准直光束经过所述反射镜反射，并入射到所述柱透镜；所述聚透镜对所述准直光束进行聚焦并形成聚焦光线；所述聚焦光线透过所述相位模板后，形成干涉条纹；所述干涉条纹照射到所述光敏光纤；所述二氧化碳激光器输出激光束，且所述激光束照射到所述光敏光纤。

第二方面，本申请实施例提供了一种光纤光栅的制备方法，包括：去除光敏光纤待刻写区域的涂覆层；清洁所述光敏光纤的表面；将所述光敏光纤设置到相位模板后，并与所述相位模板刻线成90°；通过二氧化碳激光器的扫描振镜使激光束在光敏光纤沿轴扫描；通过紫外激光器以及反射镜来回扫描实现光栅的切趾；待所述反射镜进行一个或多个周期的扫描后，完成光栅制备。

本申请提出的制备光纤光栅的装置以及光纤光栅的制备方法，通过在光敏光纤上预设温度分布/升长量，在预设精确控制的区域分布升长量的光敏光纤上使用相位模板法制作线性啁啾光栅，制作完成后，关闭二氧化碳激光器，则光敏光纤温度恢复均匀，温度变化过程使得光纤发生非线性收缩，从而实现非线性啁啾光栅的制备。采用申请提出的制备光纤光栅的装置以及制备方法，能降低制备光栅的工艺难度，操作简单、成本低且兼容性好。

附图说明

图1是本申请实施例制备光纤光栅的装置；

图2是本申请实施例光纤光栅制备方法的流程图；

图3是本申请二氧化碳激光器及其工作一示意图；

图4是本申请二氧化碳激光器及其工作另一示意图；

图5是本申请二氧化碳激光器扫描振镜沿轴向扫描速度示意图。

附图标记：

紫外激光器-1；光束整形系统-2；反射镜-3；柱透镜-4；相位模板-5；光敏光纤-6；二氧化碳激光器-7；二氧化碳激光器主体-71；扫描振镜-72。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的在一种可能的实施方式中实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互任意组合。