[发明专利]基于动态光学遮蔽板的切趾光栅二次曝光制作系统及方法

摘要

本发明公开了一种基于动态光学遮蔽板的切趾光栅二次曝光制作系统及方法。本发明采用一次曝光光学遮蔽板和二次曝光光学补偿板，二者挡板的中心分别开设有为共轭函数的开孔，并采用一次曝光光学遮蔽板控制器控制一次曝光光学遮蔽板沿垂直于氢载光纤的运动速度，以控制不同区域的曝光时间，完成一次曝光；二次曝光光学补偿板控制器控制二次曝光光学补偿板的运动速度，完成二次曝光补偿，以实现对切趾光栅的直流折射率补偿；本发明成本低廉；采用光学挡板做遮蔽板，系统结构简单，精度可控；采用数字化控制光学遮蔽板运动，易于调节、控制灵活、重复性好、效率高、易于工业化生产；本发明给出了明确的运动函数，可以实现任意切趾光栅的制作。

主权项

1.一种基于动态光学遮蔽板的切趾光栅二次曝光制作系统，其特征在于，所述切趾光栅二次曝光制作系统包括：紫外准分子激光器、一次曝光光学遮蔽板、一次曝光光学遮蔽板控制器、平凸柱面镜、均匀相位掩模板、二次曝光光学补偿板以及二次曝光光学补偿板控制器；其中，所述紫外准分子激光器发射出的紫外光沿x轴方向，去除涂敷层的待制备切趾光栅的氢载光纤沿z轴放置；所述一次曝光光学遮蔽板、一次曝光光学遮蔽板控制器、平凸柱面镜和均匀相位掩模板构成一次曝光单元，所述一次曝光单元设置在紫外准分子激光器与氢载光纤之间的光路上，所述一次曝光光学遮蔽板电学连接至一次曝光光学遮蔽板控制器，所述平凸柱面镜和均匀相位掩模板沿x轴依次设置在一次曝光光学遮蔽板前；所述二次曝光光学补偿板、二次曝光光学补偿板控制器和平凸柱面镜构成二次补偿单元，所述二次曝光单元设置在紫外准分子激光器与氢载光纤之间的光路上，所述二次曝光光学补偿板电学连接至二次曝光光学补偿板控制器，所述平凸柱镜沿x轴设置在二次曝光光学补偿板前；所述一次曝光光学遮蔽板和二次曝光光学补偿板上的挡板中心开设有开孔，二者所在的平面为yz平面，所述二次曝光光学补偿板上的开孔为一次曝光光学遮蔽板的共轭函数；一次曝光光学遮蔽板控制器控制一次曝光光学遮蔽板沿y轴运动，二次曝光光学补偿板控制器控制二次曝光光学补偿板沿y轴运动；紫外准分子激光器发射出沿x轴方向的紫外光，经过一次曝光光学遮蔽板进行整形，通过一次曝光光学遮蔽板控制器根据运动函数控制一次曝光光学遮蔽板的运动位移和运动速度，从而控制氢载光纤上不同区域的紫外光的曝光长度和曝光时间，使得折射率分布按切趾函数变化，经过平凸柱面镜进行压缩，再经过均匀相位掩模板形成周期性变化的衍射图样，曝光到去涂敷层的氢载光纤上，完成一次曝光；紫外准分子激光器激射出的紫外光经过二次曝光光学补偿板进行整形，通过二次曝光光学补偿板控制器根据补偿运动函数控制二次曝光光学补偿板的运动位移和运动速度，从而控制氢载光纤上不同区域的紫外光补偿长度和补偿时间，经过平凸柱面镜进行压缩后直接曝光到去涂敷层的氢载光纤上，完成二次曝光补偿，以实现对切趾光栅的直流折射率补偿，从而得到切趾光栅。