[发明专利]一种用于多光纤光栅同时刻写的相位掩模板结构

说明书

本发明公开一种用于多光纤光栅同时刻写的相位掩模板结构，相位掩模板具有光栅侧和非光栅侧，相位掩模板的非光栅侧间隔设有多个光纤定位槽，多根裸光纤定位在相位掩模板非光栅侧定位槽内，多根裸光纤所在平面平行于相位掩模板。本发明通过在相位掩模板非光栅侧设计均匀分布的光纤定位槽，将光纤均匀排布，控制定位槽深，使多根光纤位于相位掩模板近场衍射区域内，同时接受紫外光束的曝光，进行多根光纤光栅的同时刻写。本发明方法能够极大程度的提高光纤光栅的生产效率，有效的利用紫外光束的能量，提高光纤光栅的产能，降低光纤光栅的制作成本。

技术领域

本发明涉及光纤光栅刻写技术领域，尤其涉及一种用于多光纤光栅同时刻写的相位掩模板结构。

背景技术

光纤布拉格光栅（Fiber Bragg Grating，以下简称FBG）是光纤发明以来近半个世纪中，发展出的最为重要的光子器件之一，FBG利用光纤光敏性通过紫外曝光在光纤纤芯中形成的空间相位光栅，其可以构成很多性能独特的无源器件，已在通信、传感等领域得到广泛的应用。

FBG的制作技术直接决定了光纤光栅的生产效率，目前常用的规模化光纤光栅的制作技术是采用相位掩模法进行光纤光栅的制作，其基于紫外光源在相位掩模板近场衍射产生的空间干涉条纹在光纤纤芯中形成周期性的折射率变化，从而形成光纤光栅。传统的光纤光栅制作方法在每次紫外光束的曝光下，只能进行单根光纤光栅的制作刻写，在生产效率低的同时，造成了激光紫外光束能量的极大浪费，能量利用率不足，对于价格昂贵的激光器来说，不能有效的利用光束能量，这无疑是造成光纤光栅制造成本居高不下的主要原因。

随着光纤传感、光通信行业的快速发展，特别是全球范围内FTTH工程的实施，使得光纤光栅的需求量日益倍增，然后大量的人工操作，较低生产效率，使得其制造成本很难适应大批量、高需求的生产使用，因此降低光纤光栅的制作成本成为未来发展的必然趋势。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种用于多光纤光栅同时刻写的相位掩模板结构，实现一次性进行多根光纤定位及刻写，有效的提高光纤光栅生产效率，降低光纤光栅的制作成本，使大规模化生产光纤光栅成为可能。

本发明采用的技术方案是：

一种用于多光纤光栅同时刻写的相位掩模板，相位掩模板具有光栅侧和非光栅侧，相位掩模板的非光栅侧间隔设有多个光纤定位槽，多根裸光纤定位在相位掩模板非光栅侧定位槽内，多根裸光纤所在平面平行于相位掩模板。

进一步地，相位掩模板的多个光纤定位槽等间距均匀分布。

进一步地，相邻光纤定位槽的中心之间的间距为L，L≥D，D为涂层区域光纤直径。

进一步地，光纤定位槽的槽宽度等于裸光纤直径d。

进一步地，光纤定位槽的深度满足裸光纤纤落于定位槽底端时，各裸光纤位于相位掩模板光栅的近场衍射范围内，且相位掩模板光栅侧与光纤定位槽底部之间的间距少于0.03mm。

进一步地，裸光纤位于相位掩模板非光栅侧的光纤定位槽内时，裸光纤壁面与光纤定位槽底部间距为0。

进一步地，对应相位掩模板光栅侧设有紫外光束，紫外光束对多根裸光纤同时进行曝光；紫外光束纵向尺寸至少为((n-1)*L+d)mm，n为同时刻写光纤根数，n为大于1的整数。

进一步地，本发明还包括相位掩模板夹具，相位掩模板夹具将相位掩模板固定为整体使用。

进一步地，相位掩模板夹具的相对两侧分别设有光纤夹持装置，多根裸光纤光栅的尾端通过光纤夹持装置进行固定定位。

进一步地，光纤定位槽为U型光纤定位槽。