[发明专利]一种制备相移光纤布拉格光栅的方法

说明书

本发明属于光纤器件领域，公开了一种制备相移光纤布拉格光栅的方法，该制备方法将两个倾角不同的倾斜布拉格光栅刻写在光纤纤芯，两个光栅的栅区叠加在一起形成相移布拉格光栅。与现有技术相比，该方法操作简单，成本低，制备的相移布拉格光栅透射峰的位置和调制深度均可调节。本发明方法制备的相移布拉格光栅可用于制作传感器、可调节窄带滤波器等。经实验验证，本发明提供的制备方法和加工设备可以制备透射峰峰位不同的相移布拉格光栅。

技术领域

本发明涉及一种制备相移光纤布拉格光栅的方法，属于光纤器件领域。

背景技术

相移光纤光栅的光谱特点是在光栅光谱的谐振峰中打开一个或若干个透射窗口，被广泛应用于可调谐光器件以及多参量传感方面，在光通信及光谱分析等研究领域具有很高的应用价值。

目前，实际生产中最常用的相移布拉格光栅制备方法是使用相移相位掩模板直接写入，所需要的相移相位掩模板造价昂贵，且一个相移相位掩模板只能制作一种相移布拉格光栅。

另一种方法如图1所示，是利用显微物镜2，将飞秒激光3聚焦至待形成相移区域的光纤布拉格光栅纤芯1上，通过激光辐照改变照射区域的折射率，将该区域的布拉格光栅擦除，得到相移光纤布拉格光栅，加工工艺复杂，加工效率低，需要昂贵的高精度电动位移平台，而且激光擦除区域的光纤材料会变脆，容易发生断裂。

发明内容

本发明的目的是提供一种相移光纤布拉格光栅及制备方法，将两个倾角不同的布拉格光栅叠加在一起形成相移布拉格光栅，操作简单，成本低，光谱质量高，相移布拉格光栅的透射峰的位置和调制深度均可调。

本发明第一方面提供一种相移光纤布拉格光栅，由刻写在光纤(12)上的两个布拉格光栅构成，各所述布拉格光栅与光纤(12)的夹角不同，使得两个布拉格光栅的周期不同；两个所述布拉格光栅的光谱叠加形成所述相移布拉格光栅的光谱。

进一步地，所述光纤为单模光纤、多模光纤、细芯光纤、光子晶体光纤和塑料光纤中的一种。

本发明第二方面提供一种制备相移光纤布拉格光栅的方法，包括如下步骤：

(1)打开激光器的快门，第一反射镜和第一光阑为一组，第二反射镜和第二光阑为一组，利用交叉原理通过调整第一反射镜和第二反射镜的角度，将光路调直，使激光垂直于柱透镜入射；将相位掩模板放置在柱透镜聚焦点的前方，并与柱透镜平行；

(2)调节第一光阑的开口大小，使入射光斑的直径为8mm-13mm；转动衰减片的调节旋钮将激光功率降低至预设功率；

(3)将光纤剥去预设长度的涂覆层，并用酒精浸润的擦镜纸清洁光纤表面；用光纤切割刀将光纤的端头切平后，将光纤夹在光纤夹具两端的光纤夹上；

(4)通过旋钮调节手动三维位移平台，控制光纤沿X轴、Y轴和Z轴三个方向平移，使光纤的纤芯与激光聚焦点重合，通过旋钮手动调节旋转平台使光纤与相位掩模板平行；

(5)通过旋钮手动调节旋转平台使光纤水平转动，利用旋转平台上的刻度确保光纤旋转角度A，打开激光器的快门，制备第一个布拉格光栅，关闭激光器快门；

(6)通过旋钮手动调节旋转平台使光纤水平转动；利用旋转平台上的刻度确保光纤转动角度B，A≠B；打开激光器的快门，制备第二个布拉格光栅，关闭激光器快门；

(7)所述第一个布拉格光栅和所述第二个布拉格光栅组成所述相移光纤布拉格光栅，将第一个布拉格光栅的光谱和第二个布拉格光栅的光谱叠加后形成相移光纤布拉格光栅的光谱。

进一步地，步骤(5)和步骤(6)中所述旋转角度A和转动角度B为0°～8°，且A与B相差不超过3°以确保光谱为相移布拉格光栅光谱。

进一步地，所述激光器所发射激光的重复频率为10～2000Hz，所述预设功率为200～2000mw。