[发明专利]融锥型长周期光纤光栅、制备装置、制备方法以及激光系统

权利要求书

1.融锥型长周期光纤光栅的制备装置，其特征在于，包括光纤夹具、光纤加热元件、三维调节架和电动位移平台，所述光纤夹具设有两个，分别为左光纤夹具和右光纤夹具；所述三维调节架有两个，分别为左三维调节架和右三维调节架；所述电动位移平台能够在驱动电机的驱动下水平位移，电动位移平台有三个，分别为左电动位移平台、中间电动位移平台和右电动位移平台；所述左电动位移平台和右电动位移平台上分别设置有左三维调节架和右三维调节架，左三维调节架和右三维调节架上分别设置有左光纤夹具和右光纤夹具，光纤的两端分别通过左光纤夹具和右光纤夹具夹持且保持两光纤夹具间的光纤水平，所述光纤为大模场双包层光纤；所述中间电动位移平台上设置有光纤加热元件，光纤加热元件用于对两光纤夹具间的光纤进行加热；

所述左电动位移平台、中间电动位移平台和右电动位移平台的驱动电机均由计算机控制，通过计算机控制各电动位移平台的启停、水平移动速度和移动距离；所述光纤加热元件由计算机控制，通过计算机控制光纤加热元件的开关、热区温度大小。

2.根据权利要求1所述的融锥型长周期光纤光栅的制备装置，其特征在于，所述左电动位移平台、中间电动位移平台或/和右电动位移平台安装在同一水平导轨上；或者左电动位移平台、中间电动位移平台或/和右电动位移平台安装在不同的相互平行的水平导轨上。

3.根据权利要求1所述的融锥型长周期光纤光栅的制备装置，其特征在于，光纤加热元件为电加热元件或者火焰加热元件，采用电加热或者火焰的方式对光纤中部待制备融锥型长周期光纤光栅的区域加热。

4.融锥型长周期光纤光栅的制备方法，其特征在于，利用如权利要求1所述融锥型长周期光纤光栅的制备装置进行制备，包括以下步骤：

(1)截取合适长度的光纤，将光纤中部待制备融锥型长周期光纤光栅的区域用化学剥除剂涂覆，再用酒精擦拭后将光纤的两端分别通过左光纤夹具和右光纤夹具夹持，调节两三维调节架以及左、右电动位移平台确保两光纤夹具间的光纤水平；

(2)通过中间电动位移平台调节光纤加热元件的位置，光纤加热元件采用火焰的方式对光纤中部待制备融锥型长周期光纤光栅的区域加热，光纤加热元件的火焰喷嘴位于光纤的正下方；

(3)设置左、右电动位移平台的参数，包括移动方向、移动速度和移动距离；设置光纤加热元件的参数，包括热区温度；

(4)同时启动左、右电动位移平台和光纤加热元件，左和右电动位移平台分别向左和向右反向移动，当光纤加热元件所加热的光纤加热区域被拉成设定尺寸时，停止左和右电动位移平台和光纤加热元件，光纤加热区域的光纤通过熔融拉锥形成的熔融锥区；

(5)控制中间电动位移平台沿光纤轴向移动设定距离，该移动距离即为融锥型长周期光纤光栅的周期；

(6)重复步骤(4)和步骤(5)，直至拉制出所需要的融锥型长周期光纤光栅。

5.根据权利要求4所述的融锥型长周期光纤光栅的制备方法，其特征在于，所述光纤为大模场双包层光纤。

6.一种激光系统，其特征在于：包括激光振荡器，在所述激光振荡器内设置有长周期光纤光栅，所述长周期光纤光栅采用如权利要求4所述融锥型长周期光纤光栅的制备方法制备而成。

7.根据权利要求6所述的激光系统，其特征在于：所述激光振荡器为前向泵浦光纤激光振荡器、后向泵浦光纤激光振荡器或者双向泵浦光纤激光振荡器；激光振荡器包括泵浦光源、泵浦光合束器、高反光栅、掺杂光纤和低反光栅，所述长周期光纤光栅设置在激光振荡器腔内的低反光栅前或者设置在光纤激光振荡器腔内的高反光栅后或者将长周期光纤光栅直接刻写在光纤激光振荡器腔内的掺杂光纤上。

8.一种激光系统，其特征在于：包括种子源和一级以上的激光放大器，在种子源和激光放大器之间以及在各级激光放大器之间均设置有长周期光纤光栅，所述长周期光纤光栅采用如权利要求4所述融锥型长周期光纤光栅的制备方法制备而成。