[发明专利]一种碳涂覆弱光纤光栅阵列及其制备方法

权利要求书

1.一种碳涂覆弱光纤光栅阵列，包括纤芯和所述纤芯外的包层；

所述包层外依次包覆的碳涂层、第一聚酰亚胺涂层和第二聚酰亚胺涂层；

所述纤芯上刻写有弱光纤光栅阵列。

2.根据权利要求1所述的碳涂覆弱光纤光栅阵列，其特征在于：所述碳涂层的厚度为30～50nm。

3.根据权利要求1或2所述的碳涂覆弱光纤光栅阵列，其特征在于：所述第一聚酰亚胺涂层的厚度为3～5um，所述第二聚酰亚胺涂层的厚度为5～10um。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的碳涂覆弱光纤光栅阵列，其特征在于：所述弱光纤光栅阵列的反射率小于1％。

5.权利要求1-4中任一项所述碳涂覆弱光纤光栅阵列的制备方法，包括如下步骤：

S1、制备包含所述纤芯和所述包层的裸光纤；

S2、采用热CVD法在所述裸光纤表面制备所述碳涂层；

S3、采用飞秒激光透过所述碳涂层在所述裸光纤表面刻写光栅；

S4、采用热固化法在所述碳涂层外依次制备所述第一聚酰亚胺涂层和所述第二聚酰亚胺涂层；

S5、将所述裸光纤移动预设长度到下一个待刻写光栅处，然后重复步骤S2-S4，直至形成最终的弱光纤光栅阵列。

6.根据权利要求5所述的制备方法，其特征在于：步骤S1中，在光纤拉丝塔上对预制棒进行加热、拉丝，形成所述裸光纤。

7.根据权利要求5或6所述的制备方法，其特征在于：步骤S2中，所述热CVD法的条件如下：

待涂覆的所述裸光纤通过涂碳反应腔，所述涂碳反应腔内通入碳源，加热所述碳源至900℃～1100℃，即在所述裸光纤表面形成所述碳涂层；

所述碳源为乙炔、乙烯或甲烷。

8.根据权利要求5-7中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤S3中，采用波长为800nm的飞秒激光进行刻写。

9.根据权利要求5-8中任一项所述的制备方法，其特征在于：步骤S4中，所述热固化法的步骤如下：

将光栅依次通过第一聚酰亚胺涂覆装置和第二聚酰亚胺涂覆装置，以将聚酰亚胺涂料浸涂在光纤表面形成所述第一聚酰亚胺涂层和所述第二聚酰亚胺涂层。

10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于：所述第一聚酰亚胺涂覆装置内配制的聚酰亚胺涂料的粘度为5000～6500cps，杨氏模量为600～1000Mpa；

所述第二聚酰亚胺涂覆装置内配制的聚酰亚胺涂料的粘度为6000～8000cps，杨氏模量为1.5～2.5Gpa。