CN105954832B - 一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置及方法，该装置包括激光光源、衰减片、激光光源准直光学系统、数字微镜器件、分光镜、成像光学系统、移动工作平台、CCD和计算机，该无掩模制备装置结构简单、高效，无需使用价格昂贵的掩膜板，成本低，可操作性强，利用该装置制备硫系光纤光栅时，可充分利用数字微镜器件的特点，通过数字微镜器件生成动态的图像，比传统制备方法更加简便，取代传统的掩模板，避免了掩模板不可重复循环使用的缺陷，有利于节约资源，且本发明方法操作灵活，刻写的光纤光栅的周期可控，最终实现硫系光纤光栅的高效率、无掩模刻写，获得均匀结构或非均匀结构的光纤光栅，本发明具有较好的实用价值和应用前景。

Description

一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置及方法

技术领域

本发明涉及光纤光栅的刻写装置及方法，具体是一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置及方法。

背景技术

光纤光栅作为一种新型的光纤器件，代表了光纤技术的新进展，其具有体积小，熔接损耗小，与光纤全兼容，抗电磁干扰能力强，化学稳定和电绝缘等特点，对全光纤器件的制作和发展起着重要的作用。近年来，用于通信波段的石英光纤光栅的研究取得了重大进展，主要集中于光纤光栅的紫外光照射生长动力学、光学特性和成栅技术的研究。石英光纤光栅的制备技术日趋成熟，现阶段主要集中于非均匀周期的光纤光栅制作、光纤光栅光学特性及其在光纤激光器及光纤传感中的应用研究。

中红外波段作为极其重要的大气窗口，其可用于激光测距、激光雷达和大气通信，也是大多数军用探测器的工作波段。但受石英材料的红外截止特性限制，目前常用的石英光纤光栅无法应用于2μm以上的中红外波段。而硫系玻璃材料具有优良特性，如其红外透过范围宽、非线性系数高、声子能量低等优势，在红外领域应用潜力巨大，比如红外传感器、光纤激光器、全光开关、滤波器等。而受当前技术、成本、材料等多个因素的影响，硫系光纤光栅在红外波段还没有被广泛的应用。而为了制备高质量的硫系光纤光栅，现在各种制备技术也在不断的探索与发展中。

当前常用的硫系光纤光栅制备方法有掩模板法、激光全息干涉法、激光直写法。掩模法因每块模板只能制作固定或稍有差异周期的光纤光栅，且须严格控制相位模板的刻蚀深度和占空比，而且高质量的模板成本高。激光全息干涉法对光源的空间相干性和时间相干性都有很高的要求，对工作环境要求严格，而且对光路调节有极高的精度要求。激光直写法的加工时间长、效率低，加工的区域范围受限且其对于光强、加工时间、脉冲个数等都不易控制，难以刻写出所需的光栅。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：针对现有光纤光栅刻写方法的不足，提供一种无需掩膜板、成本低、刻写效率高的硫系光纤光栅的无掩模制备装置及方法。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置，包括激光光源、衰减片、激光光源准直光学系统、数字微镜器件、分光镜、成像光学系统、移动工作平台、CCD和计算机，所述的移动工作平台上安放有硫系光纤，所述的衰减片、激光光源准直光学系统和数字微镜器件沿所述的激光光源发出的激光脉冲方向依次布设，所述的数字微镜器件的芯片上下载有预设的目标光栅的图形，经所述的数字微镜器件反射的激光脉冲分为两束，即第一激光束和第二激光束，所述的第一激光束保持反射的方向继续向前传输，所述的成像光学系统布设在所述的第一激光束的传输方向，所述的第一激光束经所述的成像光学系统反射后，最终聚焦照射于所述的硫系光纤上，曝光刻写得到硫系光纤光栅，且在硫系光纤光栅刻写时，照射到硫系光纤上的第一激光束的反射光返回至CCD中；所述的分光镜布设在所述的第二激光束的传输方向，所述的第二激光束通过所述的分光镜后进入所述的CCD，所述的CCD的输出端与所述的计算机相连，所述的移动工作平台的移动由所述的计算机控制。

作为优选，所述的激光光源是波长为800nm、重复频率为1kHz的无热效应飞秒激光器。

作为优选，所述的激光光源准直光学系统由沿所述的激光光源发出的激光脉冲方向依次布设的物镜、小孔光阑和准直透镜构成，所述的物镜为40倍的物镜，所述的小孔光阑为15μm的小孔光阑，所述的准直透镜的直径为50mm、焦距为7.5cm。

作为优选，所述的数字微镜器件的分辨率为1920×1080，微镜尺寸为10.8μm。

作为优选，所述的数字微镜器件是美国德州仪器公司生产的型号为V9501的产品。

作为优选，所述的成像光学系统由第一透镜、第二透镜、反射镜和柱透镜构成，所述的第一透镜、第二透镜、反射镜沿所述的第一激光束的传输方向依次布设，所述的第一激光束经所述的反射镜反射后由所述的柱透镜聚焦并照射在所述的硫系光纤上，所述的反射镜的反射波长范围覆盖所述的激光光源的波长。最终刻写的硫系光纤光栅的周期由第一透镜和第二透镜的焦距和数字微镜器件的图案周期决定。而第一透镜和第二透镜是决定刻写的硫系光纤光栅的周期的关键因素，其作用是对数字微镜器件的芯片上预设的目标光栅的图形进行精缩，精缩倍数由第一透镜和第二透镜的焦距决定，最终确定了硫系光纤光栅的刻写周期。在实际应用中，可根据需要选择不同焦距的第一透镜和第二透镜，以实现光纤光栅的不同刻写周期。

CCD的作用是用于制备时的调焦，为了制备的硫系光纤光栅能够有更高的质量，尽可能地使刻写时光纤能在成像光学系统的成像平面上。作为优选，所述的CCD的像素尺寸为4.65×4.65μm，分辨率为1392×1040，电子快门为20μs～1s。进一步地，所述的CCD是北京大恒图像视觉有限公司生产的型号为DH-SV1421FM的产品。

作为优选，所述的硫系光纤的一端连接有宽带光源，另一端连接有光谱仪，所述的宽带光源的波长范围为800nm～2500nm，所述的光谱仪的测量范围为500nm～2500nm。宽带光源和光谱仪起在线实时监测作用，以便对所刻写的硫系光纤光栅的透射谱的变化情况进行观察。

利用上述装置进行的硫系光纤光栅的无掩模制备方法，包括以下步骤：

1)将待加工的带有有机涂覆层的硫系光纤经有机溶液浸泡半小时，去除有机涂覆层后得到裸光纤，取出裸光纤并在无水乙醇中浸泡数分钟后，取出并将裸光纤擦拭干净，在显微镜下观察裸光纤以确定裸光纤无伤痕，然后将裸光纤固定在移动工作平台上；

2)在计算机上绘制好目标光栅的图形并设置好目标光栅的周期参数，然后将图形下载至数字微镜器件的芯片上；

3)打开激光光源的开关，首先调节衰减片，再用功率计测量激光光源发出的激光脉冲的功率，然后调节激光光源准直光学系统，使入射到数字微镜器件上的激光脉冲为均匀平行的光束；

4)对数字微镜器件和CCD同轴实时调焦，使第一激光束所在成像光路和第二激光束所在调焦光路共轭；

5)经过上述准备工作后，即开始硫系光纤光栅的制备：经激光光源发出的激光脉冲经衰减片进行能量控制后，进入激光光源准直光学系统后以平行光束形式出射，照射在数字微镜器件上被反射为第一激光束和第二激光束，第一激光束保持反射的方向继续向前传输，经成像光学系统反射后，聚焦于硫系光纤上，对硫系光纤进行曝光刻写，在刻写的同时，通过计算机控制移动工作平台，使移动工作平台缓慢平移，进而控制硫系光纤光栅的周期，或者，在刻写的同时，不通过计算机控制移动工作平台移动，而是对数字微镜器件进行扫描移动，最终曝光刻写得到均匀结构或非均匀结构的硫系光纤光栅；在硫系光纤光栅刻写时，照射到硫系光纤上的第一激光束的反射光返回至CCD中，同时第二激光束通过分光镜后进入CCD，由CCD向计算机反馈第一激光束和第二激光束的成像情况，计算机上显示第一激光束和第二激光束所形成的图形的吻合程度，以便据此对硫系光纤的位置进行调节。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明公开的硫系光纤光栅的无掩模制备装置结构简单、高效，无需使用价格昂贵的掩膜板，成本低，可操作性强，利用该装置制备硫系光纤光栅时，可充分利用数字微镜器件的特点，通过数字微镜器件生成动态的图像，比传统制备方法更加简便，取代传统的掩模板，避免了掩模板不可重复循环使用的缺陷，有利于节约资源，且本发明方法操作灵活，刻写的光纤光栅的周期可控，最终实现硫系光纤光栅的高效率、无掩模刻写。此外，在刻写的同时，可通过计算机控制移动工作平台，使移动工作平台缓慢平移，进而控制硫系光纤光栅的周期，获得均匀结构的硫系光纤光栅；也可不通过计算机控制移动工作平台，而是对数字微镜器件进行扫描移动，以刻写得到相移光纤光栅和啁啾光纤光栅等非均匀结构的光纤光栅，从而满足特殊用途的光纤光栅的使用需要。本发明具有较好的实用价值和应用前景。

附图说明

图1为实施例1和实施例2的硫系光纤光栅的无掩模制备装置的结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

实施例1：一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置，如图1所示，包括激光光源1、衰减片2、激光光源准直光学系统3、数字微镜器件(即DMD)4、分光镜5、成像光学系统6、移动工作平台7、CCD 81和计算机82，移动工作平台7上安放有硫系光纤9，该激光光源1是波长为800nm、重复频率为1kHz的无热效应飞秒激光器，衰减片2、激光光源准直光学系统3和数字微镜器件4沿激光光源1发出的激光脉冲方向依次布设，数字微镜器件4的芯片上下载有预设的目标光栅的图形，经数字微镜器件4反射的激光脉冲分为两束，即第一激光束41和第二激光束42，第一激光束41保持反射的方向继续向前传输，成像光学系统6布设在第一激光束41的传输方向，第一激光束41经成像光学系统6反射后，最终聚焦照射于安放在移动工作平台7上的硫系光纤9上，曝光刻写得到硫系光纤光栅，且在硫系光纤光栅刻写时，照射到硫系光纤9上的第一激光束41的反射光返回至CCD 81中；分光镜5布设在第二激光束42的传输方向，第二激光束42通过分光镜5后进入CCD 81，CCD 81的输出端与计算机82相连，移动工作平台7的移动由计算机82控制；硫系光纤9的一端连接有宽带光源92，另一端连接有光谱仪91，宽带光源92的波长范围为800nm～2500nm，光谱仪91的测量范围为500nm～2500nm。

实施例1中，数字微镜器件4选用分辨率为1920×1080、微镜尺寸为10.8μm的数字微镜器件，具体如美国德州仪器公司生产的型号为V9501的产品；CCD 81选用像素尺寸为4.65×4.65μm、分辨率为1392×1040、电子快门为20μs～1s的CCD，具体如北京大恒图像视觉有限公司生产的型号为DH-SV1421FM的产品。

实施例1中，激光光源准直光学系统3由沿激光光源1发出的激光脉冲方向依次布设的物镜31、小孔光阑32和准直透镜33构成，物镜31为40倍的物镜，小孔光阑32为15μm的小孔光阑，准直透镜33的直径为50mm、焦距为7.5cm。

实施例1中，成像光学系统6由第一透镜61、第二透镜62、反射镜63和柱透镜64构成，第一透镜61、第二透镜62、反射镜63沿第一激光束41的传输方向依次布设，第一激光束41经反射镜63反射后由柱透镜64聚焦并照射在硫系光纤9上，反射镜63的反射波长范围覆盖激光光源1的波长；第一透镜61的焦距为450mm，第二透镜62的焦距为22.5mm。

以As₂S₃硫系光纤为例，利用实施例1的装置进行的As₂S₃硫系光纤光栅的无掩模制备方法，包括以下步骤：

1)将待加工的带有有机涂覆层的As₂S₃硫系光纤经有机溶液浸泡半小时，去除有机涂覆层后得到As₂S₃裸光纤，取出裸光纤并在无水乙醇中浸泡数分钟后，取出并将裸光纤擦拭干净，在显微镜下观察裸光纤以确定裸光纤无伤痕，然后将裸光纤固定在移动工作平台7上；

2)在计算机82上绘制好目标光栅的图形并设置好目标光栅的周期参数，然后将图形下载至数字微镜器件4的芯片上，若数字微镜器件4上的图形周期为D，则最终刻写得到的硫系光纤光栅的周期d为：

d＝D×(f₁/f₂)

其中f₁和f₂分别为第一透镜61和第二透镜62的焦距。而As₂S₃硫系光纤的折射率在5μm处为2.4，若需要刻写谐振中心波长为5μm的光纤光栅，则根据周期公式Λ＝λ/2n＝1.04μm，已知第一透镜61的焦距f₁为450mm，第二透镜62的焦距f₂为22.5mm，则由公式d＝D×(f₁/f₂)计算可得，数字微镜器件4上的图形周期D为20.8μm，可见数字微镜器件4上的图形周期D大于数字微镜器件4的微镜尺寸10.8μm，可以使用波长800nm的激光光源1进行曝光刻写；

3)打开激光光源1的开关，首先调节衰减片，再用功率计测量激光光源1发出的激光脉冲的功率，然后调节激光光源准直光学系统3，使入射到数字微镜器件4上的激光脉冲为均匀平行的光束；

4)对数字微镜器件4和CCD 81同轴实时调焦，使第一激光束41所在成像光路和第二激光束42所在调焦光路共轭；

5)经过上述准备工作后，即开始As₂S₃硫系光纤光栅的制备：经激光光源1发出的激光脉冲经衰减片2进行能量控制后，进入激光光源准直光学系统3后以平行光束形式出射，照射在数字微镜器件4上被反射为第一激光束41和第二激光束42，第一激光束41保持反射的方向继续向前传输，经成像光学系统6反射后，聚焦于As₂S₃硫系光纤上，对As₂S₃硫系光纤进行曝光刻写，在刻写的同时，通过计算机82控制移动工作平台7，使移动工作平台7缓慢平移，进而控制As₂S₃硫系光纤光栅的周期，最终曝光刻写得到均匀结构的As₂S₃硫系光纤光栅；在As₂S₃硫系光纤光栅刻写时，照射到As₂S₃硫系光纤上的第一激光束41的反射光返回至CCD 81中，同时第二激光束42通过分光镜5后进入CCD 81，由CCD 81向计算机82反馈第一激光束41和第二激光束42的成像情况，计算机82上显示第一激光束41和第二激光束42所形成的图形的吻合程度，以便据此对As₂S₃硫系光纤的位置进行调节。

实施例2：一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置，如图1所示，包括激光光源1、衰减片2、激光光源准直光学系统3、数字微镜器件4、分光镜5、成像光学系统6、移动工作平台7、CCD 81和计算机82，移动工作平台7上安放有硫系光纤9，该激光光源1是波长为800nm、重复频率为1kHz的无热效应飞秒激光器，衰减片2、激光光源准直光学系统3和数字微镜器件4沿激光光源1发出的激光脉冲方向依次布设，数字微镜器件4的芯片上下载有预设的目标光栅的图形，经数字微镜器件4反射的激光脉冲分为两束，即第一激光束41和第二激光束42，第一激光束41保持反射的方向继续向前传输，成像光学系统6布设在第一激光束41的传输方向，第一激光束41经成像光学系统6反射后，最终聚焦照射于安放在移动工作平台7上的硫系光纤9上，曝光刻写得到硫系光纤光栅，且在硫系光纤光栅刻写时，照射到硫系光纤9上的第一激光束41的反射光返回至CCD 81中；分光镜5布设在第二激光束42的传输方向，第二激光束42通过分光镜5后进入CCD 81，CCD 81的输出端与计算机82相连，移动工作平台7的移动由计算机82控制；硫系光纤9的一端连接有宽带光源92，另一端连接有光谱仪91，宽带光源92的波长范围为800nm～2500nm，光谱仪91的测量范围为500nm～2500nm。

实施例2中，数字微镜器件4选用分辨率为1920×1080、微镜尺寸为10.8μm的数字微镜器件，具体如美国德州仪器公司生产的型号为V9501的产品；CCD 81选用像素尺寸为4.65×4.65μm、分辨率为1392×1040、电子快门为20μs～1s的CCD，具体如北京大恒图像视觉有限公司生产的型号为DH-SV1421FM的产品。

实施例2中，激光光源准直光学系统3由沿激光光源1发出的激光脉冲方向依次布设的物镜31、小孔光阑32和准直透镜33构成，物镜31为40倍的物镜，小孔光阑32为15μm的小孔光阑，准直透镜33的直径为50mm、焦距为7.5cm。

实施例2中，成像光学系统6由第一透镜61、第二透镜62、反射镜63和柱透镜64构成，第一透镜61、第二透镜62、反射镜63沿第一激光束41的传输方向依次布设，第一激光束41经反射镜63反射后由柱透镜64聚焦并照射在硫系光纤9上，反射镜63的反射波长范围覆盖激光光源1的波长；第一透镜61的焦距为600mm，第二透镜62的焦距为30mm。

以Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅硫系光纤为例，利用实施例2的装置进行的Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅硫系光纤光栅的无掩模制备方法，包括以下步骤：

1)将待加工的带有有机涂覆层的Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅硫系光纤经有机溶液浸泡半小时，去除有机涂覆层后得到Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅裸光纤，取出裸光纤并在无水乙醇中浸泡数分钟后，取出并将裸光纤擦拭干净，在显微镜下观察裸光纤以确定裸光纤无伤痕，然后将裸光纤固定在移动工作平台7上；

2)在计算机82上绘制好目标光栅的图形并设置好目标光栅的周期参数，然后将图形下载至数字微镜器件4的芯片上，若数字微镜器件4上的图案周期为D，则最终刻写得到的硫系光纤光栅的周期d为：

d＝D×(f₁/f₂)

其中f₁和f₂分别为第一透镜61和第二透镜62的焦距。而Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅硫系光纤的折射率在5μm处为3.12，若需要刻写谐振中心波长为5μm的光纤光栅，则根据周期公式Λ＝λ/2n＝0.8μm，已知第一透镜61的焦距f₁为600mm，第二透镜62的焦距f₂为30mm，则由公式d＝D×(f₁/f₂)计算可得，数字微镜器件4上的图形周期D为16μm，可见数字微镜器件4上的图形周期D大于数字微镜器件4的微镜尺寸10.8μm，可以使用波长800nm的激光光源1进行曝光刻写；

3)打开激光光源1的开关，首先调节衰减片，再用功率计测量激光光源1发出的激光脉冲的功率，然后调节激光光源准直光学系统3，使入射到数字微镜器件4上的激光脉冲为均匀平行的光束；

4)对数字微镜器件4和CCD 81同轴实时调焦，使第一激光束41所在成像光路和第二激光束42所在调焦光路共轭；

5)经过上述准备工作后，即开始Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅硫系光纤光栅的制备：经激光光源1发出的激光脉冲经衰减片2进行能量控制后，进入激光光源准直光学系统3后以平行光束形式出射，照射在数字微镜器件4上被反射为第一激光束41和第二激光束42，第一激光束41保持反射的方向继续向前传输，经成像光学系统6反射后，聚焦于Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅硫系光纤上，对Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅硫系光纤进行曝光刻写，与实施例1的制备方法不同，在刻写的同时，不通过计算机82控制移动工作平台7移动，而是对数字微镜器件4进行扫描移动，最终曝光刻写得到非均匀结构的Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅硫系光纤光栅；在Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅硫系光纤光栅刻写时，照射到Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅硫系光纤上的第一激光束41的反射光返回至CCD 81中，同时第二激光束42通过分光镜5后进入CCD 81，由CCD 81向计算机82反馈第一激光束41和第二激光束42的成像情况，计算机82上显示第一激光束41和第二激光束42所形成的图形的吻合程度，以便据此对Ge₂₀As₂₀Se₁₅Te₄₅硫系光纤的位置进行调节。

实施例2的制备方法中，在刻写的同时，对数字微镜器件4进行扫描移动，最终能够刻写相移光纤光栅和啁啾光纤光栅等非均匀结构的光纤光栅，对于刻写特殊用途的光纤光栅更有效。

Claims (9)

1.一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置，其特征在于包括激光光源、衰减片、激光光源准直光学系统、数字微镜器件、分光镜、成像光学系统、移动工作平台、CCD和计算机，所述的移动工作平台上安放有硫系光纤，所述的衰减片、激光光源准直光学系统和数字微镜器件沿所述的激光光源发出的激光脉冲方向依次布设，所述的激光光源是波长为800nm、重复频率为1kHz的无热效应飞秒激光器，所述的数字微镜器件的芯片上下载有预设的目标光栅的图形，经所述的数字微镜器件反射的激光脉冲分为两束，即第一激光束和第二激光束，所述的第一激光束保持反射的方向继续向前传输，所述的成像光学系统布设在所述的第一激光束的传输方向，所述的第一激光束经所述的成像光学系统反射后，最终聚焦照射于所述的硫系光纤上，曝光刻写得到硫系光纤光栅，且在硫系光纤光栅刻写时，照射到硫系光纤上的第一激光束的反射光返回至CCD中；所述的分光镜布设在所述的第二激光束的传输方向，所述的第二激光束通过所述的分光镜后进入所述的CCD，所述的CCD的输出端与所述的计算机相连，所述的移动工作平台的移动由所述的计算机控制。

2.根据权利要求1所述的一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置，其特征在于所述的激光光源准直光学系统由沿所述的激光光源发出的激光脉冲方向依次布设的物镜、小孔光阑和准直透镜构成，所述的物镜为40倍的物镜，所述的小孔光阑为15μm的小孔光阑，所述的准直透镜的直径为50mm、焦距为7.5cm。

3.根据权利要求1所述的一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置，其特征在于所述的数字微镜器件的分辨率为1920×1080，微镜尺寸为10.8μm。

4.根据权利要求3所述的一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置，其特征在于所述的数字微镜器件是美国德州仪器公司生产的型号为V9501的产品。

5.根据权利要求1所述的一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置，其特征在于所述的成像光学系统由第一透镜、第二透镜、反射镜和柱透镜构成，所述的第一透镜、第二透镜、反射镜沿所述的第一激光束的传输方向依次布设，所述的第一激光束经所述的反射镜反射后由所述的柱透镜聚焦并照射在所述的硫系光纤上，所述的反射镜的反射波长范围覆盖所述的激光光源的波长。

6.根据权利要求1所述的一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置，其特征在于所述的CCD的像素尺寸为4.65×4.65μm，分辨率为1392×1040，电子快门为20μs～1s。

7.根据权利要求6所述的一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置，其特征在于所述的CCD是北京大恒图像视觉有限公司生产的型号为DH-SV1421FM的产品。

8.根据权利要求1所述的一种硫系光纤光栅的无掩模制备装置，其特征在于所述的硫系光纤的一端连接有宽带光源，另一端连接有光谱仪，所述的宽带光源的波长范围为800nm～2500nm，所述的光谱仪的测量范围为500nm～2500nm。

9.利用权利要求1-8中任一项所述的装置进行的硫系光纤光栅的无掩模制备方法，其特征在于包括以下步骤：

1)将待加工的带有有机涂覆层的硫系光纤经有机溶液浸泡半小时，去除有机涂覆层后得到裸光纤，取出裸光纤并在无水乙醇中浸泡数分钟后，取出并将裸光纤擦拭干净，在显微镜下观察裸光纤以确定裸光纤无伤痕，然后将裸光纤固定在移动工作平台上；

2)在计算机上绘制好目标光栅的图形并设置好目标光栅的周期参数，然后将图形下载至数字微镜器件的芯片上；

3)打开激光光源的开关，首先调节衰减片，再用功率计测量激光光源发出的激光脉冲的功率，然后调节激光光源准直光学系统，使入射到数字微镜器件上的激光脉冲为均匀平行的光束；

4)对数字微镜器件和CCD同轴实时调焦，使第一激光束所在成像光路和第二激光束所在调焦光路共轭；

5)经过上述准备工作后，即开始硫系光纤光栅的制备：经激光光源发出的激光脉冲经衰减片进行能量控制后，进入激光光源准直光学系统后以平行光束形式出射，照射在数字微镜器件上被反射为第一激光束和第二激光束，第一激光束保持反射的方向继续向前传输，经成像光学系统反射后，聚焦于硫系光纤上，对硫系光纤进行曝光刻写，在刻写的同时，通过计算机控制移动工作平台，使移动工作平台缓慢平移，进而控制硫系光纤光栅的周期，或者，在刻写的同时，不通过计算机控制移动工作平台移动，而是对数字微镜器件进行扫描移动，最终曝光刻写得到均匀结构或非均匀结构的硫系光纤光栅；在硫系光纤光栅刻写时，照射到硫系光纤上的第一激光束的反射光返回至CCD中，同时第二激光束通过分光镜后进入CCD，由CCD向计算机反馈第一激光束和第二激光束的成像情况，计算机上显示第一激光束和第二激光束所形成的图形的吻合程度，以便据此对硫系光纤的位置进行调节。