[发明专利]一种基于平行六面体棱镜的光纤光栅制作装置及应用

权利要求书

1.一种基于平行六面体棱镜的光纤光栅制作装置，其特征是相位掩模板远离光敏光纤和紫外光焦线的光纤光栅制作装置，该装置主要由平行紫外光、聚焦柱透镜、相位掩模板、平行六面体棱镜和光敏光纤组成，它们依次排列在紫外光路上。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征是所述平行六面体棱镜由折射率为                                                的熔融石英制成。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征是所述平行六面体棱镜，有垂直于光路的两个面，分别是靠近相位掩模板的面和靠近光敏光纤的面；有平行于光路的四个面，其中垂直于光敏光纤的两个面，分别是对+1级衍射光全反射的面和对－1级衍射光全反射的面。

4.根据权利要求1或3所述的装置，其特征是所述平行六面体棱镜中，垂直光路的两个面和垂直光敏光纤的两个面需要光学表面。

5.根据权利要求1或3所述的装置，其特征是所述平行六面体棱镜垂直于光路的两个面中，平行于光敏光纤的边长需满足：

或，

式中：为相位掩膜板处，平行于光敏光纤的紫外光光斑长度；为平行于光敏光纤的相位掩膜长度；为紫外光波长；为平行六面体棱镜和相位掩模板之间的距离（一般可设计）； 为相位掩模板的光栅常数；

垂直于光敏光纤的长度需满足：

或，

式中：为相位掩膜板处，垂直于光敏光纤的紫外光光斑长度；为垂直于光敏光纤的相位掩膜长度。

6.根据权利要求1或3所述的装置，其特征是所述平行六面体棱镜平行于光路的四个面，其平行于光路的长度需满足：

；

或

。

7.根据权利要求1所述的装置，其特征是所述相位掩模板离光敏光纤的最佳距离为：

。

8.权利要求1至8中任一权利要求所述装置的应用，其特征是该装置使用相位掩模板结合平行六面体棱镜制作光纤光栅。

9.根据权利要求8所述的应用，其特征是使用相位掩模板结合平行六面体棱镜制作光纤光栅时，其方法是：利用紫外光在平行六面体棱镜中的全反射，将相位掩膜板形成的±1级两束衍射光引导到远离相位掩膜板的地方重新重叠，从而在光敏光纤中写入光栅。

10.根据权利要求9所述的应用，其特征是所述方法是：平行紫外光经柱透镜聚焦到光敏光纤上，在紫外光汇聚到光敏光纤之前，经相位掩模板形成±1级衍射的两束光，两束衍射光从平行六面体棱镜垂直于光路的一个面入射进平行六面体棱镜，两束衍射光的入射角相对于平行六面体棱镜在光路方向上的中轴线对称，两束衍射光分别在平行六面体棱镜平行于光路的两个相对面上全反射，两反射光从平行六面体棱镜垂直于光路的另一个面射出，在光敏光纤处重叠并且聚焦，从而在光敏光纤中写入光栅。