CN103984056A - 一种采样光纤光栅的刻写方法 - Google Patents

一种采样光纤光栅的刻写方法 Download PDF

Info

Publication number
CN103984056A
CN103984056A CN201410200773.4A CN201410200773A CN103984056A CN 103984056 A CN103984056 A CN 103984056A CN 201410200773 A CN201410200773 A CN 201410200773A CN 103984056 A CN103984056 A CN 103984056A
Authority
CN
China
Prior art keywords
optical fiber
grating
sampling
mask plate
inscribed
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.)
Pending
Application number
CN201410200773.4A
Other languages
English (en)
Inventor
周勇
王安廷
顾春
许立新
明海
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.)
University of Science and Technology of China USTC
Original Assignee
University of Science and Technology of China USTC
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 University of Science and Technology of China USTC filed Critical University of Science and Technology of China USTC
Priority to CN201410200773.4A priority Critical patent/CN103984056A/zh
Publication of CN103984056A publication Critical patent/CN103984056A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Landscapes

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

Abstract

本发明公开了一种采样光纤光栅的刻写方法，该方法采用的具体装置结构包括：紫外光源(101)、全反射镜(102)、可控电动平移平台(103)、柱透镜(104)、光栅相位掩模板(105)、光纤夹持拉伸系统(106)。本发明可以刻写布拉格型采样光纤光栅，利用刻写的采样光纤光栅在多通道滤波、色散补偿方面具有很强的应用性。该发明结构简单，稳定性高，可调节性强。

Description

一种采样光纤光栅的刻写方法
技术领域
本发明涉及刻写光纤光栅的技术领域，特别涉及一种采样光纤光栅的刻写方法，通过逐步拉伸光纤改变光纤光栅周期实现对波长的采样。
背景技术
随着光纤通信的飞速发展，多通道滤波及色散补偿成为人们关心的一个非常重要的问题。取样光纤光栅具有多通道滤波的特点，它具有体积小、重量轻、成本低和灵活方便、插入损耗低、与光纤兼容性好、波长选择性好等特点而受到普遍的重视，成为现今人们研究的热点。采样光纤光栅作为非均匀光纤光栅中的一种，它的Bragg波长也会因为压力、温度、应变及应力的变化而改变，所以它在光栅传感技术中的应用也有待研究。
目前国内外报道的采样光栅的制作方法主要有利用全息相位掩膜板对曝光光强进行调制来实现，其针对不同采样波长间隔需要定制不同的掩膜板，而且很难调节波长间隔。
发明内容
与现存的采样光栅制作方法不同，本发明中的曝光光强始终保持恒定，对掩膜板制作要求更低，采用对被刻写光纤拉伸实现光栅周期变化的过程中容易实现对反射波长的定标，而且可以实现不同波长间隔的采样，使得采样光栅的应用面更加广泛。
本发明解决上述技术问题采用的技术方案为：一种采样光纤光栅的刻写方法，该方法采用的装置由紫外光源、全反射镜、可控电动平移平台、准直聚焦柱透镜、光栅相位掩膜板和光纤夹持拉伸系统组成，该刻写方法的具体过程为：紫外光源产生的紫外光，经全反射镜反射后照射到准直聚焦柱透镜，经透镜聚焦到光栅相位掩膜板上。透射光通过相位掩模板后能够产生±1级衍射，衍射光形成的干涉光对被刻写光纤进行曝光。刻写过程中可控电动平移平台带动全反射镜匀速平移引起曝光位置在被刻写光纤上的匀速平移，光纤夹持拉伸系统可以保持被刻写光纤伸直同时等时间间隔逐步手动拉伸被刻写光纤，逐步改变光纤光栅周期达到对光纤光栅的反射波长进行采样的目的。
进一步的，电动平移平台带动全反射镜平移，光纤夹持拉伸系统对被刻写光纤进行拉伸，从而实现在光纤上逐步刻写出不同周期的光纤光栅，从而实现对反射波长的采样。针对准直聚焦柱透镜聚焦后光斑较大情况，需在相邻周期光栅间预留不曝光区域以避免相邻光栅重叠。
进一步的，所述光纤夹持拉伸系统包括：光纤夹具，三维调整架；光纤夹具用于夹持光纤并与三维调整架固连，三维调整架用于对光纤高度、与掩膜板距离及光纤纵向拉伸量的调节。
本发明的原理在于：一种采样光纤光栅的刻写方法，其结构由紫外光源、全反射镜、可控电动平移平台、准直聚焦柱透镜、光栅相位掩膜板和光纤夹持拉伸系统组成，紫外光源产生的紫外光，经全反射镜反射后照射到准直聚焦柱透镜，经透镜聚焦到光栅相位掩膜板上。透射光通过相位掩模板后能够产生±1级衍射，衍射光形成的干涉光对被刻写光纤进行曝光。刻写过程中可控电动平移平台带动全反射镜匀速平移引起曝光位置在被刻写光纤上的匀速平移，光纤夹持拉伸系统可以保持被刻写光纤伸直同时等时间间隔逐步手动拉伸被刻写光纤，逐步改变光纤光栅周期达到对光纤光栅的反射波长进行采样的目的。所用的刻写光纤选用常用的光纤，如单模光纤、多模光纤，也可以是多层光纤等特殊光纤。紫外光照射到上面后能形成折射率调制。
本发明与现有技术相比的优点在于：通过对被刻写光纤的拉伸时间间隔及拉伸长度进行调节及定标，可以实现采样波长的间隔和采样深度的精确调节，同时可实现不等间隔波长的采样。其相位掩膜板相对于其他方法制作也更为简单。
附图说明
图1为本发明刻写系统装置示意图；其中，101为紫外光源，102为全反射镜，103为可控电动平移平台，104为聚焦准直柱透镜，105为光栅相位掩膜板，106为光纤夹持拉伸系统。
图2为采样光栅反射谱示意图。
具体实施方式
下面结合附图详细描述本发明具体实施方式，以刻写布拉格采样光纤光栅为例。如图1所示：刻写装置由紫外光源101，全反射镜102，可控电动平移平台103，聚焦准直柱透镜104，光栅相位掩膜板105，光纤夹持拉伸系统106组成。紫外光源101产生的紫外光，经全反射镜102反射后照射到准直聚焦柱透镜104，经透镜聚焦到光栅相位掩膜板105上。透射光通过相位掩模板后能够产生±1级衍射，衍射光形成的干涉光对被刻写光纤107进行曝光。刻写过程中可控电动平移平台带动全反射镜匀速平移引起曝光位置在被刻写光纤上的匀速平移，光纤夹持拉伸系统可以保持被刻写光纤伸直同时等时间间隔逐步手动拉伸被刻写光纤，逐步改变光纤光栅周期达到对光纤光栅的反射波长进行采样的目的。针对准直聚焦柱透镜104聚焦后光斑较大情况，需在相邻周期光栅间预留不曝光区域以避免相邻光栅重叠。
本发明的创新之处在于：通过对被刻写光纤的拉伸实现对光纤光栅Bragg周期的调节，使得光栅采样波长间隔和采样深度调节更为直观方便。同时其相位掩膜板可以直接利用普通Bragg光纤光栅刻写所使用的掩膜板，无需针对采样波长间隔特别定制。
所述光纤夹持拉伸系统106包括：光纤夹具，三维调整架。光纤夹具用于夹持光纤并与三维调整架固连，三维调整架用于对光纤高度、与掩膜板距离及光纤纵向拉伸量的调节。
图2为采样光栅反射谱示意图。图中横坐标对应扫描波长，纵坐标对应光栅反射率。图中不同采样波长对应不同光栅周期，即本方法中的光纤纵向拉伸量。
尽管已经详细描述了本发明及其优点，但应当理解，在不背离由所附的权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种变化、替换及改造。此外，不意味着本申请的范围限于说明书中描述的工艺、设备、制造、以及物质组成、手段、方法和步骤的特定实施例。本领域技术人员从本发明的公开内容将很容易意识到那些现在存在的或以后发现的工艺、设备、制造、物质组成、手段、方法或步骤，其与这里描述的根据本发明相应实施所使用的完成基本上相同的功能或达到基本上相同的结果。因此，期望所附的权利要求将这样的工艺、设备、制造、物质组成、手段、方法或步骤包括在它们的范围内。

Claims (3)

1.一种采样光纤光栅的刻写方法，其特征在于：该方法采用的装置结构由紫外光源(101)、全反射镜(102)、可控电动平移平台(103)、准直聚焦柱透镜(104)、光栅相位掩膜板(105)和光纤夹持拉伸系统(106)组成，该刻写方法的具体过程如下：
紫外光源(101)产生的紫外光，经全反射镜(102)反射后照射到准直聚焦柱透镜(104)，经透镜聚焦到光栅相位掩膜板(105)上，透射光通过相位掩模板后能够产生±1级衍射，衍射光形成的干涉光对被刻写光纤(107)进行曝光，刻写过程中可控电动平移平台(103)带动全反射镜(102)匀速平移引起曝光位置在被刻写光纤(107)上的匀速平移，光纤夹持拉伸系统(106)可以保持被刻写光纤(107)伸直同时等时间间隔逐步拉伸被刻写光纤(107)，逐步改变光纤光栅周期达到对光纤光栅的反射波长进行采样的目的。针对准直聚焦柱透镜(104)聚焦后光斑较大情况，需在相邻周期光栅间预留不曝光区域以避免相邻光栅重叠。
2.根据权利要求1所述的一种采样光纤光栅的刻写方法，其特征在于：电动平移平台带动全反射镜平移，光纤夹持拉伸系统对被刻写光纤进行拉伸，从而实现在光纤上逐步刻写出不同周期的光纤光栅，从而实现对反射波长的采样。
3.根据权利要求1所述的一种采样光纤光栅的刻写方法，其特征在于：所述光纤夹持拉伸系统(106)包括：光纤夹具，三维调整架；光纤夹具用于夹持光纤并与三维调整架固连，三维调整架用于对光纤高度、与掩膜板距离及光纤纵向拉伸量的调节。
CN201410200773.4A 2014-05-11 2014-05-11 一种采样光纤光栅的刻写方法 Pending CN103984056A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410200773.4A CN103984056A (zh) 2014-05-11 2014-05-11 一种采样光纤光栅的刻写方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201410200773.4A CN103984056A (zh) 2014-05-11 2014-05-11 一种采样光纤光栅的刻写方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN103984056A true CN103984056A (zh) 2014-08-13

Family

ID=51276097

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201410200773.4A Pending CN103984056A (zh) 2014-05-11 2014-05-11 一种采样光纤光栅的刻写方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN103984056A (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105652368A (zh) * 2016-04-01 2016-06-08 深圳市创鑫激光股份有限公司 一种光纤刻写监测光路和光纤刻写装置
CN106443865A (zh) * 2016-10-19 2017-02-22 广州宏晟光电科技有限公司 一种电动推拉机构
CN106443873A (zh) * 2016-11-03 2017-02-22 北京信息科技大学 一种精密控制fbg刻写中预紧力的装置
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
CN107765361A (zh) * 2017-11-17 2018-03-06 深圳大学 相移光纤布拉格光栅制备方法、装置和相移光纤布拉格光栅
CN107807443A (zh) * 2016-09-08 2018-03-16 南京理工大学 自动调整紫外激光光束位置的装置及其调整方法
CN109799574A (zh) * 2019-03-01 2019-05-24 南京聚科光电技术有限公司 一种任意图样的光纤光栅制备装置及其方法
CN111307189A (zh) * 2020-02-25 2020-06-19 江苏卓然智能重工有限公司 一种丙烷脱氢装置产品分离塔的智能监测方法
CN112526667A (zh) * 2019-09-17 2021-03-19 上海科乃特激光科技有限公司 一种新型刻写窄线宽短腔长光纤光栅标准具的方法
CN112764145A (zh) * 2021-02-01 2021-05-07 西安交通大学 一种基于时序控制的二维光栅高效制造方法
CN113031310A (zh) * 2021-04-15 2021-06-25 艾普偏光科技(厦门)有限公司 一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片及其制备方法
CN113296185A (zh) * 2021-06-28 2021-08-24 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种具有级联结构光栅的光纤及其制备方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1402026A (zh) * 2002-09-06 2003-03-12 中国科学院上海光学精密机械研究所 取样光纤光栅的刻制方法
US20030147588A1 (en) * 2002-02-04 2003-08-07 Lightwaves 2020, Inc. Step-chirped, sampled optical waveguide gratings for WDM channel operations and method of manufacture therefor
CN1641390A (zh) * 2004-01-09 2005-07-20 清华大学 可调谐色散补偿器的设计与制作方法
CN102053301A (zh) * 2010-12-07 2011-05-11 华中科技大学 一种取样光纤光栅的制作方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20030147588A1 (en) * 2002-02-04 2003-08-07 Lightwaves 2020, Inc. Step-chirped, sampled optical waveguide gratings for WDM channel operations and method of manufacture therefor
CN1402026A (zh) * 2002-09-06 2003-03-12 中国科学院上海光学精密机械研究所 取样光纤光栅的刻制方法
CN1641390A (zh) * 2004-01-09 2005-07-20 清华大学 可调谐色散补偿器的设计与制作方法
CN102053301A (zh) * 2010-12-07 2011-05-11 华中科技大学 一种取样光纤光栅的制作方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
张东生 等: "取样光纤光栅的理论分析及其写入技术", 《南开大学学报(自然科学版)》 *

Cited By (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105652368A (zh) * 2016-04-01 2016-06-08 深圳市创鑫激光股份有限公司 一种光纤刻写监测光路和光纤刻写装置
CN107807443A (zh) * 2016-09-08 2018-03-16 南京理工大学 自动调整紫外激光光束位置的装置及其调整方法
CN106443865B (zh) * 2016-10-19 2018-12-11 广州宏晟光电科技股份有限公司 一种电动推拉机构
CN106443865A (zh) * 2016-10-19 2017-02-22 广州宏晟光电科技有限公司 一种电动推拉机构
CN106443873A (zh) * 2016-11-03 2017-02-22 北京信息科技大学 一种精密控制fbg刻写中预紧力的装置
CN106443873B (zh) * 2016-11-03 2019-03-19 北京信息科技大学 一种精密控制fbg刻写中预紧力的装置
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
CN107765361A (zh) * 2017-11-17 2018-03-06 深圳大学 相移光纤布拉格光栅制备方法、装置和相移光纤布拉格光栅
CN107765361B (zh) * 2017-11-17 2023-09-22 深圳大学 相移光纤布拉格光栅制备方法、装置和相移光纤布拉格光栅
CN109799574A (zh) * 2019-03-01 2019-05-24 南京聚科光电技术有限公司 一种任意图样的光纤光栅制备装置及其方法
CN112526667A (zh) * 2019-09-17 2021-03-19 上海科乃特激光科技有限公司 一种新型刻写窄线宽短腔长光纤光栅标准具的方法
CN111307189A (zh) * 2020-02-25 2020-06-19 江苏卓然智能重工有限公司 一种丙烷脱氢装置产品分离塔的智能监测方法
CN112764145A (zh) * 2021-02-01 2021-05-07 西安交通大学 一种基于时序控制的二维光栅高效制造方法
CN113031310A (zh) * 2021-04-15 2021-06-25 艾普偏光科技(厦门)有限公司 一种窄带导模共振光栅矫正色盲色弱的镜片及其制备方法
CN113296185A (zh) * 2021-06-28 2021-08-24 中国工程物理研究院激光聚变研究中心 一种具有级联结构光栅的光纤及其制备方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103984056A (zh) 一种采样光纤光栅的刻写方法
CN203838364U (zh) 一种采样光纤光栅的刻写装置
CN103308977B (zh) 一种带宽可控的光纤光栅刻写方法及装置
CN111458776B (zh) 一种飞秒光丝干涉直写啁啾体光栅制备方法及装置
US10156680B2 (en) Forming an optical grating with an apparatus providing an adjustable interference pattern
CN102053301A (zh) 一种取样光纤光栅的制作方法
CN105334567B (zh) 一种硫系光纤光栅的制作装置及其制作方法
CN109641318A (zh) 飞秒激光刻写
CN104765099B (zh) 一种刻写周期可调光纤光栅的装置及方法
CN102621609B (zh) 任意切趾光纤光栅刻写装置和刻写方法
CN106249348B (zh) 一种切趾光纤光栅刻写方法
CN201654269U (zh) 任意啁啾光纤光栅的刻制装置
CN106707406A (zh) 一种基于飞秒激光直写法制作长周期光纤光栅的系统
CN113534331B (zh) 一种飞秒激光制备布拉格光纤光栅的装置及方法
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
CN110879437B (zh) 一种硫系玻璃光纤布拉格光栅的制备装置及制备方法
He et al. Single-mode helical Bragg grating waveguide created in a multimode coreless fiber by femtosecond laser direct writing
CN104199144A (zh) 利用飞秒激光器在铌酸锂波导上刻写光栅的装置及方法
CN104112976A (zh) 基于白光产生的多色飞秒激光产生装置
CN204731496U (zh) 一种强度任意可调且制作简易的单模光纤激光耦合装置
CN102636332A (zh) 一种闪耀光栅沟槽微结构变异的测试系统
CN105988153B (zh) 一种在锥形光纤上制备切趾相移光栅的装置及其方法
CN102096143A (zh) 一种具有任意倾斜角度的闪耀光纤光栅制作装置及方法
CN212484713U (zh) 紫外光可见分光计
CN204790067U (zh) 一种光栅型的可调滤波器

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20140813

WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication