[发明专利]一种带宽可控的光纤光栅刻写方法及装置

说明书

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，尤其涉及一种带宽可控的光纤光栅刻写方法及装置。

背景技术

光纤布拉格光栅（简称光纤光栅），作为二十一世纪最为重要的光子器件之一，以其体积小、灵敏度高、波长编码、抗电磁干扰、与光纤无缝连接等优点，在光纤传感、通信和光纤激光器等领域中得到了广泛应用。

而随着光通信和激光技术的不断发展，对应不同的具体应用，对光纤光栅的带宽要求也各不相同。对于10GHz的DWDM（密集型光波复用）通信系统中，光纤光栅所需的带宽为0.05nm-0.07nm；在普通光传感系统中，光纤光栅带宽范围为0.1nm-0.2nm；而在光纤激光器谐振腔所需的光纤光栅其带宽范围为0.5nm-2nm。因此如何设计一种简便、经济、高效的带宽可控的光纤光栅刻写方法成为研究的热点。

当前对于光纤光栅的带宽控制主要有以下两种方法：

1）啁啾相位掩模板法（啁啾掩膜板法是在最初制作相位掩模板）：通过电子束腐蚀方法，制作出不同啁啾度的相位掩模板，然后将光纤至于相位掩膜板后，采用紫外激光对光纤曝光，从而得出不同带宽的光纤光栅。但是，此方法的制作成本相当昂贵，每制作一种带宽的光纤光栅则需配置一块对应的相位掩模板。

2）光斑整形法：此方法通过扩束法对紫外激光器整形，可控制光斑的曝光长度；从而在用啁啾相位掩模板刻写光纤光栅达到控制其带宽的目的。但是，扩束后的紫外激光的光束质量、均匀性都下降，导致刻写质量下降。另外，扩束后光斑尺寸受紫外激光扩束镜和模板长度的限制，所以，在制作大带宽的光纤光栅时，所刻带宽同样受到限制。

发明内容

本发明的目的是提供一种带宽可控的光纤光栅刻写方法及装置，其制作成本较低，刻写效率较高，且可重复使用。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种带宽可控的光纤光栅刻写方法，该方法包括：

对光纤进行载氢处理，并去除其涂覆层；

对激光发射器发射的预定波长的激光光束进行整形处理，并根据整形后激光数据调节去除涂覆层后的该光纤的曝光区域；

将整形处理的激光聚焦后经过相位掩膜板，对该光纤的曝光区域进行刻写，获得光纤光栅。

一种带宽可控的光纤光栅刻写装置，该装置包括：激光发射器（213）、光束整形模块（208）、柱面透镜（207）、反射镜（212）与相位掩膜板（206）；

其中，所述激光发射器（213）用于发射预定波长的激光；

所述光束整形模块（208），用于对激光发射器（213）发射的预定波长的激光光束进行整形处理，并根据整形后的激光的特点调节去除涂覆层后的光纤的曝光区域；

所述柱面透镜（207），用于对整形处理的激光进行聚焦处理；

所述反射镜（212），用于改变激光光路及对激光光路进行微调

所述相位掩膜板（206），用于利用聚焦处理后的激光对该光纤的曝光区域进行刻写。

由上述本发明提供的技术方案可以看出，先通过对光纤进行载氢处理，去除其涂覆层后，将其安装于本带宽可控的光纤光栅刻写装置上；该带宽可控的光纤光栅刻写装置通过采用光束分析仪对入射的激光的光束质量进行分析，再根据分析结果对激光进行整形处理及对安装于装置上已经过预处理的光纤的曝光区域进行控制，并基于相位掩膜板对光纤进行刻写，使得所刻写的光纤光栅带宽可不受限于刻写紫外激光光斑尺寸和相位模板的啁啾度，即可达到光栅带宽可控的目的，有效的减少了制作成本且该方法刻写的效率较高，重复性较强。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域的普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他附图。

图1为本发明实施例一提供的一种带宽可控的光纤光栅刻写方法的流程图；

图2为本发明实施例二提供的一种带宽可控的光纤光栅刻写装置的示意图。

具体实施方式

下面结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明的保护范围。

实施例一

图1为本发明实施例一提供的一种带宽可控的光纤光栅刻写方法的流程图。如图1所示，主要包括如下步骤：