CN1201151A - 高功率激光束的空间滤光器 - Google Patents

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Abstract

本发明包括一种空间滤光器以及对激光束尤其是高功率激光束进行空间滤光的方法。本发明的空间滤光器以及所用的方法特别适用于在光波导中写入折射率光栅的光学系统。本发明提供了一种在光纤中写入光栅的方法,该方法可以改善光栅的性能。

Description

高功率激光束的空间滤光器
本申请要求1997年5月29日提交的美国申请第60/047,859号的优先权，该申请的内容通过引用包括在此。
本发明涉及空间滤光器。尤其，本发明涉及激光束的空间滤光器。虽然，本发明的应用范围很广泛，但它特别适用于在光波导中写折射率光栅的光学系统。
实用激光源发展后不久，激光束就已在工业应用中使用了。目前，激光束被用来在光波导玻璃尤其在光纤所用的玻璃中引起折射率的改变。利用通过紫外线激光束干涉形成的干涉图案，将折射率光栅写入锗-硅酸盐(germano-silicate)玻璃光纤中。干涉图案会引起折射率周期性的变化，从而在光纤中形成或写入折射率光栅。光纤布喇格光栅和长周期光纤光栅是两例在光纤中产生并用于传输光通信信号的折射率光栅。在用光纤传播光时，可将光纤布喇格光栅用作选择波长的反射滤光器。光纤中折射率光栅的间隔用来反射特定范围的波长而让其它波长不经反射而通过折射率光栅。早期制造的光纤布喇格光栅的质量受不希望有的高数值反射率旁瓣的影响。当光栅反射所需高反射率波长带之外的光波长而不是通过光栅对该波长作适当传输时，会出现反射率旁瓣。
因此，本发明旨在提供一种基本上能解决因有关现有技术的局限和缺点而引起的一个或多个问题的方法和设备。
本发明的特点和长处将在以下描述中得以叙述，并由所述描述清楚其一部分，或通过实施本发明学习这些特点和长处。用通过文字描述、其权利要求书以及附图而特别指出的设备、系统和方法，将实现和获得本发明的目的和其它好处。
为了实现这些和其它长处，并依照本发明的目的，作为具体实施和一般描述，本发明包括一种用于高功率密度激光束的空间滤光器。该高功率密度激光束空间滤光器由光转向元件组成。另一方面，本发明包括一种对激光束进行空间滤光的方法，该方法包括下述步骤，即提供一束经傅里叶变换的(聚焦的)激光束，该激光束具有作为本发明目标的空间低频以及不需要的空间高频。本发明的方法还包括非吸收性地将经傅里叶变换的激光束的空间高频部分转向的步骤，使其偏离经傅里叶变换的激光束的空间低频部分，以便产生一个空间低频激光束，其中所述空间高频部分包括不需要的空间高频，所述空间低频部分包括作为目标的空间低频。另一方面，本发明包括一种用于高功率密度激光束的空间滤光器，所述激光束具有空间高频和空间低频。该空间滤光器包括一个用于非吸收性地将所述空间高频转向使其偏离所述空间低频的装置。本发明包括一种空间滤光器，该空间滤光器包括这样的装置，它用于非吸收性地将激光束的外侧部分转向，从而留下激光束具有平滑光束分布的内侧部分。另一方面，本发明包括一种制作光栅的方法，该方法包括以下步骤：即产生一激光束并且用一个进行傅里叶变换的光学元件(诸如一透镜)在一维上对激光束聚焦，从而形成一具有中心轴的线聚焦激光束。该方法还包括以下步骤，即用一个非吸收性的反射面(最好能完全内反射)非吸收性地将线聚焦激光束的外侧部分(对应于空间高频)转向，使其偏离聚焦线和激光束的空间低频，以便形成一束经一维空间滤光的激光束，然后用该经空间滤光的激光束形成一个干涉图案，从而在光波导中尤其在光纤中制成一光栅。
应该理解，以上一般性的描述以及以下的详细描述都是例举和说明性的，它们试图对所要求的发明作进一步的说明。附图有助于对本发明的理解，并且包含在此构成说明书的一部分。附图示出了本发明的实施例，并与说明书一起对本发明的原理作了解释。
包含在此并构成本说明书一部分的附图与说明书一起说明了本发明的实施例，起解释本发明目的、优点和原理的作用。
图1示出了本发明的空间滤光器，其中实线箭头表示光。
图2示出了经傅里叶变换的激光束的空间频率分布。
图3示出了本发明的一种光学系统和方法。
图4是光纤布喇格光栅的反射光谱。
图5是用本发明制作的光纤布喇格光栅的反射光谱。
图6示出了本发明的一种光学系统和方法。
图7示出了完全内反射的要求。
图8是用本发明制作的光纤布喇格光栅的反射光谱。
当研究关于在光纤中制作改进型折射率光栅的方法时，发明人遇到了这样的问题，这些问题涉及激光束的相消功率以及沿他们在对光纤写入光栅时所用的光学串联系统的激光能量集中。
在向光波导(例如，由掺锗石英纤芯和石英包层组成的单模光纤，它因纤芯和包层之间的折射率的差传导光)写入折射率光栅时，使用具有紫外线波长且光强很大的激光是有益的。对光纤写入光栅时最好使用高功率的紫外线激光束，因为它能有效地在玻璃中引起折射率的变化，并且只需较少的曝光时间就能产生所要的折射率变化。
在沿制作光栅时所用的光学串联系统的某一点上，会形成高功率密度的激光束，其功率密度(能量密度的大小)大于0.5焦耳/厘米2，并且可能大于1.0焦耳/厘米2。使激光束聚焦会增大功率密度的大小，而这种高功率密度的激光束对光学系统以及方法所用的元件有特殊的破坏性。
通过使入射到波导上的两束紫外线激光束干涉，可以在光纤中制作光栅。可由一激光器产生一束紫外光束，然后将其分成两束光，当把两束光重新合并时，它们会形成一个干涉图案，该干涉图案通过使折射率根据曝光时间变化而在光纤中产生一光栅。干涉图案可以用已知的包括分光装置的干涉装置并通过重新合并使两束分光光束干涉来形成，由此因光束间的相长和相消干涉，形成了周期性的峰和谷。用来形成干涉图案以便制作光栅的一种简便装置是通过一个周期性的相移掩模传输紫外线激光束。
发明人已发现，如果在制作光栅时使用质量改善的激光束，那么可以在光波导中形成改进型光栅。通过对激光束进行空间滤光，以便在形成干涉图案之前去除空间高频，就能获得改善的激光束质量以及改进的光栅。对激光束实行空间滤光的标准方法是，将光束聚焦并在焦点上安置一个用不透光吸收材料制成的孔径，从而产生强度分布平滑的激光束，但要使用能在光纤中有效制作光栅的高功率密度的激光束，却发现该标准方法不可行。当在制作光栅中使用这种不透光的吸收性空间闭塞滤光器时，紫外线激光束的高功率密度会破坏空间滤光器的不透光的吸收性闭塞材料。利用标准的空间滤光器，空间滤光器吸收性材料中的空气隙孔径(air space aperture)会允许聚焦激光束中的空间低频率通过，而诸如不透射的钢或其它不透光的闭塞材料等吸收性材料至少部分地吸收和散射掉聚焦激光束中的空间高频。当这种空间滤光器与高功率密度的激光束一起使用时，所吸收的空间高频会烧蚀吸收材料，使滤光器快速失效并必须更换。对这些不透光和不透射的材料表面进行抛光可以改善它们的反射率，但当其与高功率密度的光一起使用时，其表面与光之间的吸收性相互作用会破坏该材料。
发明人开发了一种非吸收性空间滤光器。本发明的高功率密度激光束的空间滤光器以其系统使用不吸收的透光转向元件。
现详细参阅本发明的较佳实施例，附图中示出了几个例子。
图1示出了本发明的实施例，并且通常用标号20表示。本发明提供了一种高功率密度的激光束空间滤光器，它由一个光转向元件组成。其中所述转向元件由一种透明的不吸收的光学材料构成，最好是熔融石英。转向元件最好由具有一反射面和一非反射面的透明光学材料构成，并且所述反射面最好能将具有中心轴的激光束之外围部分的空间高频光非吸收性地转向，离开所述激光束的所述中心轴。
图1示出了非常接近透镜焦点的经傅里叶变换的激光束24与非常接近光转向元件22的激光束24之间的相互作用。在图1中，非常接近光转向元件22的经傅里叶变换的激光束被示为具有一中心部分38和一外围部分40，其中中心部分38包含允许通过空间滤光器20的需要的空间低频，而外围部分40包括不需要的空间高频，光转向元件22对不需要的空间高频进行非吸收性的转向。图2示出了激光束24的空间频率的分布，其中Y轴表示光强(I)，而X轴则表示离开激光束24之中心轴31的位移(X)。在图2中，分界线33将经傅里叶变换的激光束24中包含空间低频38的所需部分与包含空间高频40的不需要部分隔开。如分界线33所示，空间低频与空间高频之间的选择/拒绝边界可以在某种程度上变化。分界线33给出了光转向元件22相对经傅里叶变换激光束24及其中心轴31的位置。
如这里所实施的并参照图1，高功率密度激光束的空间滤光器20包括一个光转向元件22。光转向元件22可以是平面型波导。光转向元件22由一种高度透明的非吸收性光学材料构成。制成光转向元件22的光学材料对正作空间滤光的激光束波长的吸收是可以忽略的。该光学材料应该对将在一起使用的激光束波长透明，并因此在该激光束波长上具有较高的透射率。关于非吸收性，是指光转向元件吸收如此少量的入射激光，使得光转向元件不受丝毫的损坏或干扰。光转向元件最好对激光的波长高度透明。构成光转向元件的光学材料最好在该激光波长上具有较高的透射率。构成光转向元件的材料最好具有这样的光学性能，致使在厚度为10微米的薄片上，对入射光的吸收小于63％，吸收小于30％为宜，吸收小于10％则更好，而最好是吸收小于1％。测量时，非吸收性光转向元件的吸收率非常低(小于1％)，因为入射该元件的一部分辐射能被吸收或转换成热能。抛光金属表面等吸收性闭塞材料吸收大量的入射辐射能，这种吸收会损坏该吸收性材料。与本发明的非吸收性光转向元件相比，光学抛光的不锈钢表面是吸收性的。光转向元件22较佳的非吸收性光学材料是熔融石英，尤其适于在用紫外线激光束对光波导写入光栅时使用。高质量的耐激光损伤的紫外线熔融石英是较佳的非吸收性光学材料。最好用一种紫外线透明的熔融石英，例如一种准分子级的熔融石英，当厚度为1厘米时，它在大于200纳米(200-400纳米)的紫外线波长上具有大于90％的外透射率(最好大于92％)，并且具有表面反射损耗。诸如熔融石英等光学材料宜在激光波长上至少具有99％的内透射率，至少99.5％则更好，而最好为至少99.7％。光转向元件22包括一个非反射面26和一个反射面28。如箭头所示，通过非反射面26入射转向元件22的光经完全内反射被反射面28反射，并且反射面28的反射以及元件22之光学材料与其周围环境之间折射率的不同(折射率界面)使光转离激光束24的中心轴，其中所述周围环境一般是大气，或者抽尽空气的真空、或其它气体及其混合物(例如，氩气和氮气等惰性气体)。
如箭头所示，通过非反射面26入射光转向元件22的光被反射面28转向，然后通过转向元件22的光学材料传输。光可以通过纵向外侧表面34传输，或者被纵向外侧表面34反射。当光被纵向外侧表面34反射时，波导将光引导至存在波导转向元件22的末端36。
非反射面26是光进入光转向元件22的入口，它最好是光学材料的抛光平面。设定激光束24的入射光与表面26的夹角，使激光束24的入射光透过表面26的折射率界面及其周围的空气。一个非反射性入射角的例子是，表面26与激光束24成近似垂直的关系。转向元件22的反射面28和纵向外侧表面34最好是提供一折射率界面的光学材料抛光平面。相对非反射面26以及透过非反射面26的激光束24的入射光，定位并形成反射面28，致使表面28的折射率界面使透射的入射光转向。如图1所示，使用适于光转向元件22对不需要的空间高频实现完全内反射的角度，例如非反射面26与反射面28之间成45°角可以提供这样一个装置，该装置可以使光入射元件22，并通过反射转离激光束24的中心轴。图3显示了空间滤光器20的另一个实施例，在该实施例中，光转向元件22由熔融石英的矩形块构成。如图3所示，使非反射面26与反射面28以90°夹角相对入射光定位，以便反射和转离激光束24的外围部分40。图7示出了光转向元件22在反射面28折射率界面处以及周围环境19中发生完全内反射的要求。光转向元件22由折射率为n1的透明光学材料构成，并且周围环境19的折射率为n2。在图7中，实线/实箭头表示在光转向元件22中传输并入射在反射面28上的光束，其波长为λ，属空间高频，并且n1sinθ1＝n2sinθ2，这里θ1是入射光与反射面28之法线的夹角。就元件22中发生完全内反射的最小角度θ1而言，θ2＝90°；因此
θ1＝Arcsin(n2/n1)。
当θ1≥Arcsin(n2/n1)时，将实现完全内反射。
折射率n1和n2依赖于光转向元件22和周围环境19的光学特性以及光的波长(λ)，其中周围环境可以是一种气体气氛或者为真空。对于250nm波长(λ)的入射光，由熔融石英构成的光转向元件，周围环境为标准大气环境，n1＝1.5并且n2＝1，所以
θ1＝Arcsin(1/1.5)≌42°。
当θ1≥42°时，可以在熔融石英制成的光转向元件22的反射面28以及与周围大气19的界面上发生完全内反射，这时波长(λ)为250纳米。最好用一种石英作标准大气界面来获得完全内反射，但如果需要，可以用适当光学被覆层来提高表面26的非反射率。来自激光束24之外侧部分的光通过非反射面26入射偏转元件22，并被反射面28的折射率界面转向。光转向元件22可以引导激光束24之外侧部分40的入射光偏离激光束24的中心轴31以及经滤光的激光束32，并将其导向末端36。末端36为元件22中的光提供了一个出口，尤其当元件22是一个光学波导时。末端36提供了一个合适的折射率界面，可使光透过，射出元件22。末端36可以包括聚焦或扩散表面之类的抛光平面或其它光学表面。从末端36和纵向外侧表面34出射的光被传播到诸如平板37的吸收表面，该吸收表面能够吸收此刻功率密度较低的光。另一种方法是，进一步传播不需要的出射光，并通过诸如散射等方式加以处理。
高功率密度激光束空间滤光器20的光转向元件22将外侧部分40反射，使其偏离入射激光束24的中心部分38及其具有经过滤光的激光束32的中心轴31，其中外侧部分40是入射激光束24中不需要的空间高频。中心部分38和经滤光的激光束32包含入射激光束24中需要的空间低频。
可用来直接控制被转向空间高频光线的较佳光转向元件22是针对激光束24而进行设计和定位的平面型波导，从而纵向外侧表面34入射非反射面26的光包含在元件22内，然后从末端36出射。
空间滤光器20可以由单个或多个光转向元件22组成。空间滤光器20可以包含单个光转向元件22，该光转向元件包括一个最好为圆形的孔径，并用一种透明的非吸收性光学材料制成。这样的孔径可以包括一个非反射面26和一个反射面28，其中入射激光束24的中心轴31和中心部分38可以穿过孔径的开口气隙和中心，而外侧部分40将通过非反射面26射入光转向元件22，并射向反射面28，然后反射面28使外侧部分40中不需要的空间高频部分转向，使其偏离孔径的中心以及激光束的中心轴31，这里最好能运用完全内反射。
本发明还包括一种对高功率密度激光束进行空间滤光的方法。对激光束空间滤光的方法包括以下步骤：提供一激光束，该激光束包括空间低频部分和空间高频部分；用非吸收方式使所述空间高频部分转向，使其偏离所述空间低频部分。提供激光束的步骤最好还包括对激光束进行傅里叶变换的步骤，所述变换步骤包括以一维方式对高功率密度激光束聚焦。非吸收性转向的步骤最好包括将所述空间高频部分反射并在一种透明光学材料中传播所述空间高频部分。以一维方式对激光束进行傅里叶变换的较佳方法是，用一圆柱形透镜或其它装置进行聚焦，以便将光束聚焦成一条直线。对激光束的傅里叶变换在聚焦点和附近提供了内侧部分的空间低频。使空间高频部分转向的步骤还包括非吸收性地反射外侧的空间高频部分，使其偏离内侧的空间低频部分。使空间高频部分转向的较佳方法包括用一种高质量的透明的非吸收性光学材料(诸如熔融石英)反射空间高频部分的光。最好把具有非吸收性反射面的透明元件相对入射的空间高频部分定位，使空间高频部分与空间低频部分分离。
本发明包括一种空间滤光器和空间滤光系统，它包括一个用于对所述激光束的外围部分进行非吸收性转向的装置。用于非吸收性地使外围部分转向的较佳装置包括一个用于反射激光束外侧部分的光但不使激光束内侧部分的光转向的装置。本发明提供了一种激光束的空间滤光器，所述激光束包含空间高频和空间低频，所述滤光器包括一个用于对所述空间高频非吸收性转向，使其偏离所述空间低频的装置。用于非吸收性转向的装置最好还包括一个透明光学元件，该元件具有一个用于反射所述空间高频的装置，而该用于反射的装置包括一个能提供完全内反射的折射率界面。
本发明还包括一种在光波导中制作光栅的方法，最好能在光纤中制作布喇格光栅。制作光栅的发明方法包括产生激光束的步骤。该方法包括以下步骤：通过以第一一维方式对激光束聚焦来进行傅里叶变换，从而形成聚焦成一直线的具有一中心轴的激光束；并且为了形成经一维空间滤光的激光束，用一种透明的非吸收性反射元件对线聚焦的激光束的外侧部分进行非吸收性的转向，使其偏离线聚焦激光束的中心轴。该方法还包括用经空间滤光的激光束形成一干涉图案，以便制作光栅。在光纤中制作折射率光栅的较佳方法包括使用一种紫外线激光器。
制作光栅的方法还包括以下步骤：为形成二次线聚焦激光束，以第二一维方式对经一维空间滤光的激光束聚焦，并且用一种透明的非吸收性反射元件使二次线聚焦的激光束的外侧部分非吸收性地转向，以形成经两维空间滤光的激光束；并且用经两维空间滤光的激光束形成一干涉图案，以便制作光栅。
用来使激光束的外侧部分转向的反射元件最好由对激光束的波长透明的熔融石英制成。
产生激光束的较佳方法包括产生一高功率密度的激光束，但能产生一紫外线高功率密度激光束则更好。
用图3所述的方法和设备系统在光纤57中制作了光栅58。用于提供高功率密度激光束44的装置42包括XeF(351纳米)激光器，该XeF激光器用480纳米香豆素蓝色染料对染料激光器进行抽运，染料激光器产生的480纳米波长的激光束驱使倍频晶体产生240纳米波长的激光束。激光束供应装置42还包括一个四棱镜分束滤光器，该滤光器可以过滤掉任何从倍频晶体中射出的波长为480纳米的光，从而提供波长为240纳米的高功率密度紫外线激光束44。用于产生高功率密度紫外线激光束的另一种装置可以是一种准分子激光器，例如248纳米的KrF准分子激光器。用于对激光束44进行傅里叶变换和聚焦的装置46包含一个圆柱形透镜。圆柱形透镜46以一维方式对激光束44聚焦，从而在光转向元件22之间的空气隙处为空间滤光器提供一经傅里叶变换的线聚焦光束。透镜46在聚焦点和空间滤光器20处或附近提供了由空间高频外侧部分40和空间低频内侧部分38组成的经傅里叶变换的线聚焦激光束24。空间滤光器20由光转向元件22构成，其中光转向元件是高纯度的紫外线准分子级之熔融石英的矩形块。因为制造具有90°边的矩形块状光学元件较为容易，所以最好使用矩形块状的光转向元件22。把光转向元件22相对线聚焦的激光束24定位，致使外侧部分40的空间高频激光穿过非反射面26，并如箭头所示被反射面28转向。内侧部分38的空间低频激光穿过由非反射面26和反射面28形成的光转向元件22之顶角间的空气隙。光转向元件22为矩形块，其大小近似为长3厘米，宽2厘米，厚0.5厘米。光转向元件的厚度范围可以大约从1毫米(0.1厘米)至2厘米，还具有适于激光束大小，并且用支架支撑在光学平台上的长度和宽度。从空间滤光器20射出的经空间滤光的激光束32包含高功率密度的中心瓣50以及低功率密度的外围瓣52。外围瓣52被阻光器48吸收，其中阻光器48由能吸收低功率密度外围瓣52的标准BK-7光学玻璃构成。经一维空间滤光的光束54传输至用于形成干涉图案的装置56。用于形成干涉图案的装置56包括一个干涉仪，它将激光束54分成两束分立的光束，然后再重新合并这两束光，从而形成干涉图案。干涉图案形成装置56还可以包括其它用于在光波导57中使用相位掩模形成干涉图案的装置。用能量密度大小近似为200毫焦耳/脉冲/厘米2的经一维空间滤光的高功率密度激光束54在光波导57上形成一干涉图案。光波导57包括几段康宁SMF/DSTM光纤，最好对这种光纤充H2，以提高它的光敏度。
在光纤段中制作光纤布喇格光栅，比较向干涉图案形成装置56提供经空间滤光激光束和提供未经空间滤光激光束之间的差别。图4是用未经空间滤光的激光束制作的光纤布喇格光栅的反射光谱。图5是用本发明空间滤光器产生的经空间滤光的激光束制作的光纤布喇格光栅的反射光谱。将图5中由空间滤光器产生的光栅与图4中不用空间滤光器产生的光栅相比较，可见本发明与高功率密度紫外线激光束一起使用的透明的反射型非吸收性空间滤光器以及方法产生的光波导光栅，其位于所需高反射率波带62之外的不需要的反射率旁瓣60的大小降低了。图5中反射率旁瓣60数值的降低要优于图4中的旁瓣60。图8是依照本发明用本发明空间滤光器产生的经空间滤光的激光束制作的本发明光纤布喇格光栅的反射光谱，其中在480纳米波长的蓝色光束入射倍频晶体之前，用一个石英块截去该光束的一侧。图8中由空间滤光器产生的光栅性能非常好，表现在处于所需高反射率波带62外侧的不需要的反射率旁瓣60极低(小于-39分贝)。在图8的创造性光纤布喇格光栅中，在带宽约1.5纳米的高反射率波带62的外侧，不存在反射率大于-39分贝的旁瓣60。本发明包括这样一种创造性的光纤布喇格光栅，它具有一高反射率波带，但在该波带的外侧没有反射率大于-39分贝的旁瓣。本发明还包括制作这种创造性光纤布喇格光栅的方法，其中制作光纤布喇格光栅的方法包括对激光束进行空间滤光的步骤，以便产生旁瓣的反射率小于-39分贝的光纤布喇格光栅。
图6揭示了本发明的另一个实施例，该实施例提供了一种用两维方式完全空间滤光的激光束64在波导57中制作光栅58的设备系统和方法。用对激光束进行傅里叶变换的第二聚焦装置46和第二透明的非吸收性空间滤光装置20对经一维空间滤光的激光束32进行另一维的空间滤光。用相对第一圆柱形透镜46旋转了90°的第二圆柱形透镜46以第二一维方式对经一维空间滤光的激光束32聚焦，从而形成二次线聚焦的激光束63。用相对第一空间滤光器20旋转了90°的第二空间滤光器20对二次线聚焦的激光束63进行空间滤光，以便与二次线聚焦的激光束63相适应。将经两维空间滤光的激光束64传输至装置56，以形成干涉图案。于是用经两维空间滤光的高功率密度紫外线激光束64在光波导57中写入折射率光栅58。用这种经空间滤光的激光束制作的光纤布喇格光栅在降低反射率旁瓣大小方面应具有进一步的改善。
对于本领域的熟练技术人员来说，不脱离本发明的精神和范围对本发明的方法和设备进行各种变化和改变将是显而易见的。因此，本发明试图覆盖这些变化和改变，只要它们处于所附权利要求及其等效物的范围内。

Claims (23)

1.一种激光束空间滤光器，其特征在于，它包括一个光转向元件。
2.如权利要求1所述的空间滤光器，其特征在于，所述转向元件包含一种非吸收性的光学材料。
3.如权利要求1所述的空间滤光器，其特征在于，所述转向元件包含一种透明的光学材料。
4.如权利要求1所述的空间滤光器，其特征在于，所述转向元件包含熔融石英。
5.如权利要求1所述的空间滤光器，其特征在于，所述转向元件包括一个反射面。
6.如权利要求5所述的空间滤光器，其特征在于，所述转向元件包含一种透明的光学材料，并包括一个非反射面。
7.如权利要求5所述的空间滤光器，其特征在于，所述反射面将具有中心轴的激光束之外侧部分的空间高频光非吸收性地转向，使其偏离所述激光束的所述中心轴。
8.一种对激光束进行空间滤光的方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一束激光，所述激光束包括一空间低频部分和一空间高频部分；
非吸收性地将所述空间高频部分转向，使其偏离所述空间低频部分。
9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，提供激光束的步骤还包括对该激光束进行傅里叶变换。
10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，提供激光束的步骤还包括以一维方式对高功率密度的激光束进行聚焦。
11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，进行非吸收性转向的步骤包括反射所述空间高频部分。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，进行非吸收性转向的步骤还包括在一透明的光学材料中传播所述空间高频部分。
13.一种激光束空间滤光器，所述激光束包含空间高频和空间低频，其特征在于，所述滤光器包括一个用于非吸收性地将所述空间高频转离所述空间低频的装置。
14.如权利要求13所述的空间滤光器，其特征在于，所述用于进行非吸收性转向的装置还包括一个具有一用于反射所述空间高频之装置的透明光学元件。
15.如权利要求14所述的空间滤光器，其特征在于，所述用于反射的装置包括一个提供完全内反射的折射率界面。
16.一种制作光栅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
产生一激光束；
以第一一维方式对激光束聚焦，以形成一个具有中心轴的线聚焦激光束；
用一个反射元件非吸收性地将线聚焦激光束的外侧部分转离线聚焦激光束的中心轴，以形成经一维空间滤光的激光束；
用所述经空间滤光的激光束形成一个干涉图案，从而制成光栅。
17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：
以第二一维方式对经一维空间滤光的激光束聚焦，以形成二次线聚焦的激光束；
用一个反射元件非吸收性地将二次线聚焦激光束的外侧部分转向，以形成经二维空间滤光的激光束；
用所述经二维空间滤光的激光束形成一个干涉图案，从而制成光栅。
18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述反射元件包含熔融石英。
19.如权利要求16所述的方法，其特征在于，所述产生激光束的步骤还包括产生一高功率密度激光束。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述产生高功率密度激光束的步骤还包括产生一紫外线激光束。
21.如权利要求16所述的方法，其特征在于，用所述经空间滤光的激光束形成一干涉图案从而制成光栅的所述步骤还包括在一光波导中形成一干涉图案，从而在所述光波导中产生折射率的变化。
22.一种制作光栅的方法，其特征在于，包括以下步骤：
产生一激光束；
以第一一维方式对激光束聚焦，以形成具有中心轴的线聚焦激光束；
用一个反射元件非吸收性地将线聚焦激光束的外侧部分转离线聚焦激光束的中心轴，以形成经一维空间滤光的激光束；
用所述经空间滤光的激光束形成一个干涉图案，从而制成一个光纤布喇格光栅，其中所述光纤布喇格光栅没有反射率大于-39分贝的旁瓣。
23.一种光纤布喇格光纤，它具有一个高反射率的波带，并且所述光栅在所述高反射率波带的外侧具有多个旁瓣，其特征在于，位于所述波带外侧的所述旁瓣的反射率小于-39分贝。
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