CN109946785A - 利用飞秒激光刻写波导进行光栅性能优化的技术 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种利用飞秒激光刻写波导进行光栅性能优化的技术，可提高多模光纤中光栅制作的质量，并且使无芯光纤中制作光栅成为可能。本发明所采取的技术方案为：利用飞秒激光刻写波导进行光栅性能优化的技术；其特征在于：在制作传统光纤光栅前，通过本技术方案，由飞秒激光在无芯或多模光纤中制作波导，所制作的光栅具有较高的边模抑制比和较窄的布拉格波长反射峰带宽。
Description
技术领域
本发明提供了一种利用飞秒激光刻写波导进行光栅性能优化的技术，属于光纤技术领域。
背景技术
光纤布拉格光栅(Fiber Bragg Grating, FBG)作为目前最具发展前途的光纤无源器件之一,凭借其抗电磁干扰、耐腐蚀、熔接损耗小、灵敏度高、体积小、易于分布式测量等优越的特性,在光纤通信及光纤传感领域中得到了广泛应用。
布拉格光栅可以在单模光栅中制作的，具有高边模抑制比（SMSR）以及布拉格波长反射峰的光谱带宽极窄的特点。但是在多模光纤中，由于多模光纤的纤芯半径较之单模更粗，有很多传输模式，所以在多模光纤中制作光栅不具备上述特点，而无芯光纤中根本无法制作可以用于测量的光栅。
飞秒激光辐射可以在二氧化硅材料内部的局部区域产生持久的正或负折射率改变，因此它可以用于在光纤材料内部刻制波导。
发明内容
本发明提供了一种利用飞秒激光刻写波导进行光栅性能优化的技术，可极大提高多模光纤中制作的光栅的性能，并且使在无芯光纤中制作光栅成为可能。
本发明解决技术问题所采取的技术方案为：利用飞秒激光刻写波导进行光栅性能优化的技术，以下为本技术的实施实例。实施的应用系统包括宽带光源，经过本技术优化的光栅传感头，光谱分析仪，其连接方式为：宽带光源与环形器的端口连接，传感头与环形器的端口连接，光谱分析仪与环形器的端口相连接；其特征在于：所述的传感头，由飞秒激光在已经熔接好的单模-无芯或多模-单模光纤内先刻写直线波导再制作光栅构成；其中，直线波导将无芯或多模光纤两端的单模光纤的纤芯连接起来。直线波导结构刻写完成后，很大部分光会紧贴直线波导传输至后一个单模光纤纤芯，然后再在波导结构上刻写光栅。
所述单模光纤其纤芯直径和光纤直径分别为9μm和125μm。
所述多模光纤其纤芯直径和光纤直径分别为62μm和125μm。
所述无芯光纤其光纤直径为125μm。
本技术对光栅优化的效果是：
1、多模光纤波导光栅在制作波导后可以拥有更高的边模抑制比，更窄的布拉格波长反射峰带宽。
2、无芯光纤波导光栅在制作波导后，使得在无芯光纤中制作光栅成为可能，并且可以拥有较高的边模抑制比，以及较窄的布拉格波长反射峰带宽。
附图说明
为了更清楚地说明本技术方案，下面结合附图和实施例对本技术作进一步说明。
图1是本技术的实施应用系统示意图。
图2是本技术实施例的传感头结构示意图。
图中,1.宽带光源，2.环形器，3.传感头，4.光谱分析仪，5.单模光纤，5a.单模光纤包层， 5b.单模光纤纤芯，6.无芯光纤或者多模光纤，7.直线波导，8.布拉格光栅，9.单模光纤， 9a.单模光纤包层，9b.单模光纤纤芯。
Claims (3)
1.本发明所提出的技术为：利用飞秒激光刻写波导进行光栅性能优化的技术；其特征在于：在制作传统光纤光栅前，通过本技术方案，由飞秒激光在无芯或多模光纤制作波导，所制作的光栅具有较高的边模抑制比和较窄的布拉格波长反射峰带宽。
2.根据权利要求1所述的利用飞秒激光刻写波导进行光栅性能优化的技术的实施示例的传感器装置,其特征是：所述多模光纤其纤芯直径和光纤直径分别为62μm和125μm；所述无芯光纤其光纤直径为125μm；所制作的光栅为布拉格光栅。
3.根据权利要求1所述的利用飞秒激光刻写波导进行光栅性能优化的技术的实施示例的传感器装置，其特征是：先使用飞秒激光在目标光纤轴心加工直线波导，再使用飞秒激光在所述波导上覆盖光栅间隔为0.536μm的布拉格光栅。
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