CN101178459A - 保偏光纤切趾双光栅的制作方法 - Google Patents

保偏光纤切趾双光栅的制作方法 Download PDF

Info

Publication number
CN101178459A
CN101178459A CNA2007101884993A CN200710188499A CN101178459A CN 101178459 A CN101178459 A CN 101178459A CN A2007101884993 A CNA2007101884993 A CN A2007101884993A CN 200710188499 A CN200710188499 A CN 200710188499A CN 101178459 A CN101178459 A CN 101178459A
Authority
CN
China
Prior art keywords
ultraviolet light
polarization maintaining
optical fiber
grating
maintaining optical
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CNA2007101884993A
Other languages
English (en)
Other versions
CN100437168C (zh
Inventor
郑仁伟
任保国
何毅
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
RAYSUNG PHOTONICS Inc
Original Assignee
RAYSUNG PHOTONICS Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by RAYSUNG PHOTONICS Inc filed Critical RAYSUNG PHOTONICS Inc
Priority to CNB2007101884993A priority Critical patent/CN100437168C/zh
Publication of CN101178459A publication Critical patent/CN101178459A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN100437168C publication Critical patent/CN100437168C/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Optical Fibers, Optical Fiber Cores, And Optical Fiber Bundles (AREA)
  • Diffracting Gratings Or Hologram Optical Elements (AREA)

Abstract

本发明是一种保偏光纤切趾双光栅的制作方法，以便得到带宽小于1.5nm和旁瓣抑制比大于20dB的保偏光纤切趾双光栅。主要步骤是：用准分子激光器产生紫外光，通过平面反射镜对该紫外光进行90度平行折射；然后将折射后的紫外光来垂直照射高斯窗、汉宁窗、汉明窗或布莱克曼窗函数振幅模板，对入射平行紫外光进行振幅调制，获得光通量按所需切趾函数分布的一束紫外光；使用曲率半径为10.2－508.6mm的柱面透镜对调制后的紫外光的光斑进行纵向压缩；最后通过相位模板对光敏保偏光纤进行曝光。本发明主要应用于850nm－1650nm波长范围的泵浦放大器和保偏光纤传感器等。

Description

保偏光纤切趾双光栅的制作方法
技术领域
本发明涉及光纤光栅领域，特别是一种保偏光纤切趾双光栅的制作方法。
背景技术
光纤光栅是一种光纤器件，它的原材料为具有光敏性的光纤，光纤光栅的基本制作方法是采用紫外线对光敏光纤曝光，使光敏光纤的折射率沿轴向周期性变化。普通的光纤光栅两端与其尾纤间存在较大的折射率差，这种折射率差会引起端面反射，而端面反射的存在会严重影响光纤光栅的性能，它使反射式光纤光栅如光纤布拉格光栅、啁啾光纤光栅等光栅的边模抑制比降低，使啁啾光纤光栅的色散曲线存在较大的振荡，使透射式光纤光栅，如长周期光纤光栅透射主峰两边出现系列小的透射峰。为提高光纤光栅性能，必须对光栅切趾，使光栅的折射率变化量沿光栅轴向按一定切趾函数由光栅两端到中间逐渐变大，以减少光栅端面与其尾纤间的折射率差，从而减小光栅的端面反射。现有的光纤切趾光栅的制作方法虽然有多种，但是所制作出的光栅的旁瓣抑制比比较低，通常在20dB以下。它们应用于各种光学通讯器件时，其外围测量设备的测量范围、精度、检测灵敏度都受到一定的限制。
发明内容
本发明所要解决的问题是提供一种可使旁瓣抑制比大于20dB、带宽小于1.5nm的保偏光纤切趾双光栅的制作方法。
解决上述问题的技术方案是：所提供的保偏光纤切趾双光栅的制作方法按以下步骤进行：
1)用平面反射镜把准分子激光器产生的紫外光进行90度折射，并保证折射光平行于光学平台；
2)将折射后的紫外光垂直照射使用高斯窗、汉宁窗、汉明窗或布莱克曼窗中的一种函数制成的振幅模板，利用该振幅模板对入射的平行紫外光进行振幅调制，获得光通量按所需切趾函数分布的一束紫外光；
3)使用曲率半径为10.2-508.6mm的柱面透镜对紫外光的光斑进行纵向压缩；
4)调整柱面透镜的旋转和倾斜方向，使通过相位模板的衍射光的中间区域光斑强度大于位于中间区域两侧的光斑强度；
5)调制后的紫外光通过相位模板对保偏光纤进行曝光。
当所需的光栅带宽较小时，譬如带宽小于0.45nm时最好对折射的紫外光进行扩束，即：在上述步骤1)后用紫外光扩束装置，对折射后的该紫外光进行扩束。
上述振幅模板的窗口尺寸为：高0.2～15mm，宽0.4～50mm；
上述的紫外光扩束装置的进光口径为4-10mm，扩束倍数为2-10。
上述通过相位模板的衍射光的中间区域光斑强度最好均匀一致，位于中间区域两侧的光斑强度最好均匀一致。
本发明的优点是：工艺简单易行，对曝光的精度要求低，易于形成批量生产，所制成的双光栅的带宽可以小于1.5nm、旁瓣抑制比大于20dB，使用性能稳定可靠。
附图说明
图1是本发明的保偏光纤光栅的制作原理图。
图2是本发明的第一种振幅模板图。
图3是本发明的第二种振幅模板图。
图4是本发明调制后通过相位模板的光衍射图。
图5是本发明的光栅结构示意图。
图6是本发明第一实施例所获得的光栅反射图谱。
图7是本发明第一实施例所获得的光栅透射图谱。
图8是本发明第二实施例所获得的光栅反射图谱。
图9是本发明第二实施例所获得的光栅透射图谱。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的内容加以详细说明。
实施例1
如图1所示，制作的过程是：
1)使用氟化氪气体准分子激光器1产生248nm紫外光，通过可调光阑将光斑尺寸调整到4mm×6mm，并保证光斑线平行于光学平台；
2)用平面反射镜2把准分子激光器1产生的紫外光进行90度折射，并保证折射光也平行于光学平台；
3)用BXUV-4-10X-225-308的紫外光扩束装置3对照射到振幅模板5的该紫外光进行扩束，扩束后的光斑直径为40mm；
4)将扩束后的紫外光垂直照射如图2所示的振幅模板5，该振幅模板使用汉宁窗函数制作而成，其内部窗口尺寸为0.2mm×0.4mm，外部尺寸为18mm×20mm；利用该振幅模板对入射的平行紫外光进行振幅调制，获得光通量按所需切趾函数分布的一束紫外光。当要求切趾对称时，可以采用如图3所示的振幅模板51进行第二次切趾。
5)使用曲率半径为101.7mm的柱面透镜4对紫外光的光斑进行纵向压缩；
6)调整柱面透镜4的旋转和倾斜方向，使通过相位模板6的衍射光的中间区域21光斑强度大于两侧区域22、23的光斑强度，并且中间区域21光斑强度是均匀的，两侧区域22、23的光斑强度也是均匀的，如图4所示；图中编号11为0级衍射光，12为+1级衍射光，13为-1级衍射光；相位模板6可采用现有的普通相位模板。
7)调制后的紫外光通过相位模板6对保偏光纤7进行曝光形成光栅。
8)在距此光栅≥5mm处按以上1)到7)的步骤写第二光栅。
所得到的双光栅如图5所示。
按照上述方法获得的保偏光纤切趾双光栅的反射图谱如图6所示，其测试条件如下：分辨率为0.1nm，灵敏度为HIGH1，平均值为1，采样点为501。从图6可知：中心波长＝976.293nm，带宽(FWHM)＝1.284nm，旁瓣抑制比(SLSR)＝27.75dB。
本光栅的透射图谱如图7所示，其测试条件如下：分辨率为0.1nm，灵敏度为HIGH1，平均值为1，采样点为501。从图7可知：中心波长＝976.228nm，带宽＝1.292nm，反射率＝12.41％。
实施例2
经平面反射镜2折射的248nm紫外光直接通过曲率半径为101.7mm的柱面透镜对紫外光的光斑进行纵向压缩，其余过程与实施例1相同，其中振幅模板的窗口尺寸为7mm×10mm。
本光栅的反射图谱如图8所示，从图8可知：中心波长＝975.618nm，带宽(FWHM)＝0.065nm，旁瓣抑制比(SLSR)＝26.94dB。
本光栅的透射图谱如图8所示，从图8可知：中心波长＝975.618nm，带宽(FWHM)＝0.065nm，反射率＝26.23％。
本发明可以制作850nm-1650nm波长范围内的带宽＜1.5nm和旁瓣抑制比＞20dB的保偏光纤切趾双光栅，主要应用于泵浦放大器和保偏光纤传感器等。

Claims (7)

1.一种保偏光纤切趾双光栅的制作方法，其步骤如下：
1)用平面反射镜把准分子激光器产生的紫外光进行90度折射，并保证折射光平行于光学平台；
2)将折射后的紫外光垂直照射使用高斯窗、汉宁窗、汉明窗或布莱克曼窗中的一种函数制成的振幅模板，利用该振幅模板对入射的平行紫外光进行振幅调制，获得光通量按所需切趾函数分布的一束紫外光；
3)用曲率半径为10.2-508.6mm的柱面透镜对紫外光光斑进行纵向压缩；
4)调整柱面透镜的旋转和倾斜方向，使通过相位模板的衍射光的中间区域光斑强度大于位于中间区域两侧的光斑强度；
5)调制后的紫外光通过相位模板对保偏光纤进行曝光。
6)在距第一个光栅≥5mm处按以上1)到5)的步骤写第二光栅。
2.根据权利要求1所述的光栅制作方法，其特征是在上述步骤1)后用紫外光扩束装置，对折射后的该紫外光进行扩束。
3.根据权利要求2所述的光栅制作方法，其特征是所说的紫外光扩束装置的进光口径为4-10mm，扩束倍数为2-10。
4.根据权利要求1、2或3的光栅制作方法，其特征是所说的振幅模板的窗口尺寸为：高0.2～15mm，宽0.4～50mm；
5.据权利要求1、2或3所述的光栅制作方法，其特征是通过相位模板的衍射光的中间区域光斑强度均匀，位于中间区域两侧的光斑强度均匀。
6.据权利要求5所述的光栅制作方法，其特征是通过相位模板的衍射光的中间区域光斑强度均匀，位于中间区域两侧的光斑强度均匀。
7.据权利要求1或2所述的光栅制作方法，其特征是所说的准分子激光器采用氟化氪气体准分子激光器，所产生的紫外光的波长为248nm。
CNB2007101884993A 2007-12-06 2007-12-06 一种保偏光纤切趾双光栅的制作方法 Expired - Fee Related CN100437168C (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007101884993A CN100437168C (zh) 2007-12-06 2007-12-06 一种保偏光纤切趾双光栅的制作方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CNB2007101884993A CN100437168C (zh) 2007-12-06 2007-12-06 一种保偏光纤切趾双光栅的制作方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN101178459A true CN101178459A (zh) 2008-05-14
CN100437168C CN100437168C (zh) 2008-11-26

Family

ID=39404784

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CNB2007101884993A Expired - Fee Related CN100437168C (zh) 2007-12-06 2007-12-06 一种保偏光纤切趾双光栅的制作方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN100437168C (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102221727A (zh) * 2011-07-18 2011-10-19 武汉理工大学 实现一次曝光的切趾装置及方法
CN106249348A (zh) * 2016-09-13 2016-12-21 中国人民解放军国防科学技术大学 一种切趾光纤光栅刻写系统及方法
CN106908896A (zh) * 2017-03-31 2017-06-30 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 一种制作光纤光栅的方法及装置
CN111856644A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 中国人民解放军国防科技大学 切趾长周期光纤光栅刻写装置、刻写方法以及激光系统

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2796728B1 (fr) * 1999-07-21 2003-06-27 France Telecom Procede d'apodisation de reseau de bragg photoinscrit
CN1105924C (zh) * 2000-06-23 2003-04-16 清华大学 啁啾和切趾函数可调的光纤光栅制作方法
JP4190812B2 (ja) * 2002-07-05 2008-12-03 古河電気工業株式会社 ファイバグレーティングの製造方法及びその製造装置
CN1186652C (zh) * 2002-10-11 2005-01-26 东南大学 无自致啁啾效应的切趾布拉格光纤光栅的制作方法

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102221727A (zh) * 2011-07-18 2011-10-19 武汉理工大学 实现一次曝光的切趾装置及方法
CN102221727B (zh) * 2011-07-18 2012-11-07 武汉理工大学 实现一次曝光的切趾装置及方法
CN106249348A (zh) * 2016-09-13 2016-12-21 中国人民解放军国防科学技术大学 一种切趾光纤光栅刻写系统及方法
CN106249348B (zh) * 2016-09-13 2017-10-03 中国人民解放军国防科学技术大学 一种切趾光纤光栅刻写方法
CN106908896A (zh) * 2017-03-31 2017-06-30 武汉光谷航天三江激光产业技术研究院有限公司 一种制作光纤光栅的方法及装置
CN111856644A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 中国人民解放军国防科技大学 切趾长周期光纤光栅刻写装置、刻写方法以及激光系统
CN111856644B (zh) * 2020-07-28 2023-10-03 中国人民解放军国防科技大学 切趾长周期光纤光栅刻写装置、刻写方法以及激光系统

Also Published As

Publication number Publication date
CN100437168C (zh) 2008-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102128600B (zh) 一种利用激光测量透镜曲率半径的方法及其装置
CN100437168C (zh) 一种保偏光纤切趾双光栅的制作方法
CN102778713A (zh) 束斑优化聚焦的飞秒红外激光逐点刻写光纤光栅系统
CN102679907B (zh) 基于led光源高精度的微分干涉测量系统及方法
CN104198159A (zh) 一种大数值孔径物镜波像差检测装置及方法
KR100334799B1 (ko) 광섬유격자 제작 장치 및 방법
CN104180901A (zh) 超窄带滤光片的透射率光谱测量装置及方法
CN106707403B (zh) 自动调整紫外激光光束位置的方法
CN109991699B (zh) 2μm波段相移取样光纤光栅及制作系统和方法
CN204479809U (zh) 紫外光与可见光多光路激光合成和传输装置
CN100395572C (zh) 保偏光纤切趾光栅的制作方法
CN103063158A (zh) 球端面锥形透镜的面形测量方法
CN107014491A (zh) 基于散射原理的光谱测量系统及方法
CN101726791A (zh) 一种制作波长可调的光纤光栅的方法
CN112558216A (zh) 一种反射补偿型的高密度多芯光纤光栅制备系统
CN116337232A (zh) 一种基于像增强器的超高速碰撞闪光光谱探测系统
CN114236975B (zh) 应用于波像差检测的照明系统镜头
CN1448736A (zh) 一种长周期光纤光栅的制作方法
CN201181343Y (zh) 一种长周期光纤光栅的紫外激光逐点写入法所用装置
CN112378626B (zh) 体布拉格光栅折射率调制度测量方法
CN103616649A (zh) 基于光纤光栅激光器的磁场传感器灵敏度调谐方法
CN204165650U (zh) 超窄带滤光片的透射率光谱测量装置
CN112326581A (zh) 一种新型的双光束水质多参数测试装置
CN201011530Y (zh) 一种保偏光纤切趾光栅
CN105988153A (zh) 一种在锥形光纤上制备切趾相移光栅的装置及其方法

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
C53 Correction of patent for invention or patent application
CB03 Change of inventor or designer information

Inventor after: Li Zhongzhi

Inventor after: Zheng Renwei

Inventor after: Ren Baoguo

Inventor after: He Yi

Inventor before: Zheng Renwei

Inventor before: Ren Baoguo

Inventor before: He Yi

COR Change of bibliographic data

Free format text: CORRECT: INVENTOR; FROM: ZHENG RENWEI REN BAOGUO HE YI TO: LI ZHONGZHI ZHENG RENWEI REN BAOGUO HE YI

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20081126

Termination date: 20141206

EXPY Termination of patent right or utility model