CN107085262B - 一种光纤光栅及其制造方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种光纤光栅，涉及光纤光栅生产制造领域，包括光纤纤芯，所述光纤纤芯包括多个高密度段和多个低密度段，所述高密度段和低密度段在沿所述光纤纤芯的轴向交替设置，且所述光纤光栅由内到外依次包括光纤纤芯、光纤涂层和光纤着色层，所述光纤涂层和光纤着色层之间设有多个硬质嵌体，所述硬质嵌体环向包覆所述光纤涂层和光纤纤芯，多个所述硬质嵌体沿所述光纤纤芯的轴线方向间隔布置，被所述硬质嵌体包覆的部分所述光纤纤芯密度大于未被所述硬质嵌体包覆的另一部分所述光纤纤芯的密度。本发明提供的光纤光栅，生产工艺简单，成本较低，生产效率高。

Description

一种光纤光栅及其制造方法
技术领域
本发明涉及光纤光栅生产制造领域，具体涉及一种光纤光栅及其制造方法。
背景技术
光纤光栅是光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的无源滤波光器件。
现有技术中，光纤光栅由光敏性的保偏光纤制作而成，通过紫外光曝光的方法将入射光相干场图样写入纤芯，在纤芯内产生沿纤芯轴向的折射率周期性变化，形成永久性空间的相位光栅，从而反射或透射某一特定波长的光波，其余波长的光波则不受影响，沿光纤光栅继续传输。
然而，上述光纤光栅的制造方法不仅需要使用价格昂贵的写入装置，成本较高，而且成品率低。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种光纤光栅，生产工艺简单，成本较低，生产效率高。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
一种光纤光栅，包括光纤纤芯，所述光纤纤芯包括多个高密度段和多个低密度段，所述高密度段和低密度段在沿所述光纤纤芯的轴向交替设置，且所述光纤光栅由内到外依次包括光纤纤芯、光纤涂层和光纤着色层，所述光纤涂层和光纤着色层之间设有多个硬质嵌体，所述硬质嵌体环向包覆所述光纤涂层和光纤纤芯，且多个所述硬质嵌体沿所述光纤纤芯的轴线方向间隔布置，被所述硬质嵌体包覆的部分所述光纤纤芯密度大于未被所述硬质嵌体包覆的另一部分所述光纤纤芯的密度。
在上述技术方案的基础上，所述硬质嵌体为环状或半环状。
在上述技术方案的基础上，所述硬质嵌体沿所述光纤纤芯的轴线方向均匀间隔布置。
本发明还提供了一种光纤光栅，包括光纤纤芯，所述光纤纤芯的密度沿所述光纤纤芯的轴向交替性变化。
在上述技术方案的基础上，所述光纤光栅由内到外依次包括光纤纤芯、光纤涂层和光纤着色层，所述光纤涂层和光纤着色层之间设有多个硬质嵌体，所述硬质嵌体环向包覆所述光纤涂层和光纤纤芯，且多个所述硬质嵌体沿所述光纤纤芯的轴线方向间隔布置，被所述硬质嵌体包覆的部分所述光纤纤芯密度大于未被所述硬质嵌体包覆的另一部分所述光纤纤芯的密度。
在上述技术方案的基础上，所述光纤光栅由内到外依次包括光纤纤芯和光纤涂层，所述光纤纤芯和光纤涂层之间设有多个硬质嵌体，所述硬质嵌体环向包覆所述光纤纤芯，且多个所述硬质嵌体沿所述光纤纤芯的轴线方向间隔布置，被所述硬质嵌体包覆的部分所述光纤纤芯密度大于未被所述硬质嵌体包覆的另一部分所述光纤纤芯的密度。
在上述技术方案的基础上，所述硬质嵌体为环状或半环状。
本发明还提供了一种光纤光栅的制造方法，先在光纤纤芯上涂覆光纤涂层，并固化所述光纤涂层，然后在所述光纤涂层上间隔喷涂多个环状或半环状的硬质嵌体，再在所述光纤涂层和硬质嵌体上涂覆光纤着色层，最后挤压固化所述光纤着色层，使所述光纤纤芯的密度沿所述光纤纤芯的轴向交替性变化。
本发明还提供了一种光纤光栅的制造方法，先在光纤纤芯上间隔喷涂多个环状或半环状的硬质嵌体，并在所述光纤纤芯和硬质嵌体上涂覆光纤涂层，最后挤压固化所述光纤涂层，使所述光纤纤芯的密度沿所述光纤纤芯的轴向交替性变化。
与现有技术相比，本发明的优点在于：
(1)本发明光纤纤芯的密度沿轴向交替性变化，由于光纤纤芯的折射率和密度正相关，从而使光纤纤芯轴向上的折射率变化，形成光纤光栅，本发明通过物理方法周期性的改变光纤纤芯密度，生产工艺简单，成本低，生产效率高。
(2)本发明的光纤光栅设有多个间隔布置的硬质嵌体，被硬质嵌体包覆的部分光纤纤芯的密度大于未被硬质嵌体包覆的另一部分光纤纤芯的密度，使得光纤纤芯的密度沿轴向交替性变化，生产工艺简单，成本较低。
(3)本发明的多个硬质嵌体均匀间隔布置，可以使光纤纤芯产生周期性的折射率变化，提高光纤光栅的滤波性能。
附图说明
图1为本发明实施例一光纤光栅的结构剖视图；
图2为本发明实施例一中环状硬质嵌体的结构示意图；
图3为本发明实施例一中半环状硬质嵌体的结构示意图；
图4为本发明实施例二光纤光栅的结构剖视图。
图中：1-光纤纤芯，2-光纤涂层，3-光纤着色层，4-硬质嵌体。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本发明作进一步详细说明。
实施例一：
本发明实施例提供一种光纤光栅：包括光纤纤芯1，光纤纤芯1的密度沿光纤纤芯1的轴向交替性变化，光纤纤芯1包括多个高密度段和多个低密度段，高密度段和低密度段在沿光纤纤芯1的轴向交替设置。
参见图1所示，光纤光栅由内到外依次包括光纤纤芯1和光纤涂层2，光纤纤芯1和光纤涂层2之间设有多个硬质嵌体4，硬质嵌体4环向包覆光纤纤芯1，且多个硬质嵌体4沿光纤纤芯1的轴线方向间隔布置，被硬质嵌体4包覆的部分光纤纤芯1密度大于未被硬质嵌体4包覆的另一部分光纤纤芯1的密度。硬质嵌体4沿光纤纤芯1的轴线方向均匀间隔布置，可以使光纤纤芯1产生周期性的折射率变化，提高光纤光栅的滤波性能。
参见图2所示，硬质嵌体4为环状。参见图3所示，硬质嵌体4为半环状。
本发明的原理是：光纤纤芯1的密度沿轴向交替性变化，由于光纤纤芯1的折射率和密度正相关，从而使光纤纤芯1轴向上的折射率变化，形成光纤光栅，本发明通过物理方法周期性的改变光纤纤芯密度，生产工艺简单，成本低，生产效率高。
本发明实施例一还提供了一种光纤光栅的制造方法，先在光纤纤芯1上间隔喷涂多个环状或半环状的硬质嵌体4，并在光纤纤芯1和硬质嵌体4上涂覆光纤涂层2，最后挤压固化光纤涂层2，使其产生径向向内的挤压力，从而使光纤纤芯1的密度沿光纤纤芯1的轴向交替性变化。
实施例二：
参见图4所示，本发明实施例二与实施例一的区别在于：光纤光栅由内到外依次包括光纤纤芯1、光纤涂层2和光纤着色层3，光纤涂层2和光纤着色层3之间设有多个硬质嵌体4，硬质嵌体4环向包覆光纤涂层2和光纤纤芯1，且多个硬质嵌体4沿光纤纤芯1的轴线方向间隔布置，被硬质嵌体4包覆的部分光纤纤芯1密度大于未被硬质嵌体4包覆的另一部分光纤纤芯1的密度。
本发明实施例二还提供了一种光纤光栅的制造方法，先在光纤纤芯1上涂覆光纤涂层2，并固化光纤涂层2，然后在光纤涂层2上间隔喷涂多个环状或半环状的硬质嵌体4，再在光纤涂层2和硬质嵌体4上涂覆光纤着色层3，最后挤压固化光纤着色层3，使其产生径向向内的挤压力，从而使光纤纤芯1的密度沿光纤纤芯1的轴向交替性变化。
本发明的硬质嵌体4由涂覆的液体混合物固化而成，可以利用喷涂装置喷涂，然后通过热辐射或光辐射使其中的液态成分固化或挥发，从而形成硬质嵌体4。
本发明不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (7)

1.一种光纤光栅，其特征在于：包括光纤纤芯(1)，所述光纤纤芯(1)包括多个高密度段和多个低密度段，所述高密度段和低密度段在沿所述光纤纤芯(1)的轴向交替设置，且所述光纤光栅由内到外依次包括光纤纤芯(1)、光纤涂层(2)和光纤着色层(3)，所述光纤涂层(2)和光纤着色层(3)之间设有多个硬质嵌体(4)，所述硬质嵌体(4)环向包覆所述光纤涂层(2)和光纤纤芯(1)，且多个所述硬质嵌体(4)沿所述光纤纤芯(1)的轴线方向间隔布置，被所述硬质嵌体(4)包覆的部分所述光纤纤芯(1)密度大于未被所述硬质嵌体(4)包覆的另一部分所述光纤纤芯(1)的密度。
2.如权利要求1所述的光纤光栅，其特征在于：所述硬质嵌体(4)为环状或半环状。
3.如权利要求1所述的光纤光栅，其特征在于：所述硬质嵌体(4)沿所述光纤纤芯(1)的轴线方向均匀间隔布置。
4.一种光纤光栅，其特征在于：包括光纤纤芯(1)，所述光纤纤芯(1)的密度沿所述光纤纤芯(1)的轴向交替性变化，所述光纤光栅由内到外依次包括光纤纤芯(1)和光纤涂层(2)，所述光纤纤芯(1)和光纤涂层(2)之间设有多个硬质嵌体(4)，所述硬质嵌体(4)环向包覆所述光纤纤芯(1)，且多个所述硬质嵌体(4)沿所述光纤纤芯(1)的轴线方向间隔布置，被所述硬质嵌体(4)包覆的部分所述光纤纤芯(1)密度大于未被所述硬质嵌体(4)包覆的另一部分所述光纤纤芯(1)的密度。
5.如权利要求4所述的光纤光栅，其特征在于：所述硬质嵌体(4)为环状或半环状。
6.一种光纤光栅的制造方法，其特征在于：先在光纤纤芯(1)上涂覆光纤涂层(2)，并固化所述光纤涂层(2)，然后在所述光纤涂层(2)上间隔喷涂多个环状或半环状的硬质嵌体(4)，再在所述光纤涂层(2)和硬质嵌体(4)上涂覆光纤着色层(3)，最后挤压固化所述光纤着色层(3)，使所述光纤纤芯(1)的密度沿所述光纤纤芯(1)的轴向交替性变化。
7.一种光纤光栅的制造方法，其特征在于：先在光纤纤芯(1)上间隔喷涂多个环状或半环状的硬质嵌体(4)，并在所述光纤纤芯(1)和硬质嵌体(4)上涂覆光纤涂层(2)，最后挤压固化所述光纤涂层(2)，使所述光纤纤芯(1)的密度沿所述光纤纤芯(1)的轴向交替性变化。
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