CN1342269A - 对光敏介质中形成的滤光器切趾 - Google Patents

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Abstract

通过对光波导(50)的光敏纤芯进行光化辐射曝光,在该光波导中形成滤光器光栅。光化辐射采用干涉光束(38,40)的形式,干涉光束的峰值强度(72,74)沿波导光轴(64)相对位移。每束干涉光束都具有一单瓣形强度分布曲线,以及为在两束相对位移光束之间获得所需条纹衬度所需要的空间相干度。光敏纤芯中的折射率调制与辐射的照射(干涉)图案匹配。干涉光束的相对位移通过使折射率调制的平均折射率平坦化,缩小了光栅光谱响应的旁瓣。用两束光进行第二次曝光,但不发生光束干涉作用,此次曝光使得平均折射率进一步平坦。

Description

对光敏介质中形成的滤光器切趾
技术领域
通过在光化辐射下进行形成图案的曝光(例如，干涉)，可以在光敏光学介质中形成滤光器，此种滤光器一般具有带通或带阻光谱响应分布曲线。对介质中折射率变化的竞争性要求给响应分布曲线增添了不希望有的“结构”(例如，旁瓣)，而这些“结构”可以通过各种切趾技术来处理。
背景
布拉格光栅和长周期光栅是通过在光化辐射下进行形成图案的曝光而在光敏介质中形成的滤光器的例子。这些滤光器的纤芯一般掺有锗之类光敏介质，这种光敏介质可以使纤芯响应于光化辐射曝光而改变其折射率，这里光化辐射一般在紫外线光谱范围内。照射辐射一般会升高纤芯中被曝光部分的折射率，折射率的升高正比于辐射强度和曝光长度(时间)。
可以通过干涉或掩蔽形成所需的图案，而图案形成过程中要控制耦合强度和光栅周期两者。布拉格光栅的周期小于光谱响应之中心波长的一半，该光栅最好通过斜角干涉两束光化辐射光束来实现。长周期的周期为100或1000倍，可以通过简单的掩蔽法刻写。例如，可以对振幅掩模形成图案，使空间分离的光带照射纤芯，从而形成长周期光栅。
无论曝光方式如何，照射辐射的强度分布都会转化成纤芯中类似形状的折射率分布。例如，具有恒定强度分布的照射光束经干涉或掩蔽，会沿纤芯的曝光部分产生均匀的折射率调制和恒定的平均折射率。但是，所得到的光谱响应在理想带阻两侧存在较大的旁瓣。具有更典型高斯形状的照射光束，其产生的折射率调制和平均折射率也遵循高斯形状。折射率调制值的高斯变化有助于消除两侧旁瓣，但所伴随的平均折射率的变化会使光栅的有效周期逐渐变化，并且一般会在理想带阻的一侧产生旁瓣。
为消除不希望有的旁瓣所作的光栅校正有时称为“切趾”，因为它包含了对光栅振幅“遮蔽”的操作。切趾的目的一般是为了使折射率调制值获得脉冲状的变化(例如，高斯形状，或者更一般的，先增大到峰值然后降低的形状)，同时在整个光栅长度上保持恒定的有效周期。许多用于对光栅切趾的已知技术昂贵、耗时，或者难以达到所需的精度。
例如，授予Hill等人的美国专利5,367,588将一非线性的相位掩模紧挨着固定在光敏滤光器介质上，用以对介质曝光一非均匀间隔的干涉图案。此相位掩模本身起光栅作用，它将一束具有高斯强度分布的光化辐射光束分成两束可以形成非均匀干涉图案的干涉光束。所得滤光器光栅的变化间距补偿了与照射光束之组合强度分布相应的平均折射率的变化。这种专用非线性相位掩模的制造费用很高，并且大大增加了滤光器的生产成本。
授予Robinson的美国专利5,717,799也建议通过改变光栅周期来校正伴随着折射率调制值理想变化的、不希望有的平均折射率的变化。为实现此目标而提出的建议包括个别地刻写各个光栅单元，或者在制备(曝光)光栅单元期间有区别地拉紧光栅的各个部分。对于典型的布拉格光栅，其周期只有半微米那样小，所以刻写个别光栅单元不太可行，而有区别地拉紧光栅各个部分会大大增加制造的复杂性，并导致可能不一致的结果。
授予Mizrahi等人的美国专利5,309,260通过连续曝光对布拉格光栅切趾。第一次曝光是用两束具有高斯分布的干涉光束在折射率调制中产生所需的变化。第二次曝光是升高光栅一端的平均折射率，从而抑制滤光器光谱响应的子峰(精细结构)。但是，均匀折射率沿光栅长度仍存在变化，其作用类似于“线性调频脉冲”，它会在滤光信号中产生不希望有的时间色散(temporaldispersion)。
发明概要
我们的发明是将折射率调制值的变化与平均折射率沿滤光器光轴的变化至少部分分离，由此对滤光器的响应曲线整形。折射率调制最好用一束具有单瓣形强度分布的光化辐射光束进行曝光而形成。可以用相同的或不同的曝光来进一步影响沿光轴的平均折射率。
一个例子是合并两束光化辐射光束，在指定滤光器的光敏纤芯上形成具有适当周期的干涉图案。两束光来自一束公用的、具有sinc2合适强度分布的空间相干光束。两光束的轴相互倾斜，用以调节干涉图案的条纹间距，并且两光束的轴最好位于滤光器的共轴平面上，使得条纹方向横截滤光器的光轴。但是，两个轴的交点偏离光轴，致使两轴沿光轴产生相对位移。对于具有sinc2强度分布的干涉光束，轴向间距最好为0.88 FWHM(半最大值振幅处的全宽度)左右。
一般来说，任何偏离都会大大降低条纹衬度，因为干涉光束在其与滤光器光轴的交叉点处彼此在空间上偏离。然后，最好用一种空间滤光器对公用光束整形，增加所得干涉光束的空间相干性，从而允许其所要求的错位。所得到的干涉图案有些短，但保留了脉冲状的衬度分布和相同的条纹间距。两束光的合并强度分布所受的影响最大。
干涉光束沿滤光器光轴的偏离峰值强度减小了光束合并强度在其重叠区域内的轴向变化。对滤光器的影响是，在重叠区域内提供了更加恒定的平均折射率，同时使折射率调制值在同一区域内保持理想的脉冲状的变化。条纹衬度是折射率调制的基础，它朝着重叠区域的两端减小，因为两束光之间的强度存在差异。新型滤光器具有平坦的光谱响应，并且旁瓣结构缩小。
本发明的另一个例子是，将空间滤光器与偏置相位掩模结合，产生类似的光谱响应。空间滤光器增加了光化辐射光束的空间相干性，而光化辐射光束最好垂直入射相位掩模。相位掩模将大多数辐射衍射成符号相反的第一级，并从相位掩模发散成为干涉光束。
但是，并不象通常所做的那样将相位掩模直接放在滤光器介质上来刻写光栅，而是将相位掩模与滤光器介质隔开一段距离，致使干涉光束的峰值强度沿滤光器介质的光轴分开。分离量的调节类似于先前的实施例，使得干涉光束的合并强度在沿光轴的光束重叠范围内相对恒定。同样与先前实施例类似，由所得干涉图案形成的折射率调制在数值上保持脉冲状变化。
可以将第二次曝光与第一次曝光结合，进一步改善滤光器的光谱响应。再次，在沿滤光器光轴分开的位置上，同时使用两束光。但是，两次曝光的光束间隔不同。第一次曝光形成理想的折射率调制，而第二次曝光与第一次曝光协作，使平均折射率平坦。两束光来自同一源，包括第一次曝光时用于干涉光束的源。但是，第二次曝光不在滤光器介质中重写折射率调制。在第二次曝光中，用振幅掩模代替空间滤光器，以便对重叠光束进一步整形，但空间相干性被降低到足以防止形成条纹的程度。另一种方法是，高频振动滤光器介质或相位掩模，以便平均形成图案的照射的曝光强度(即，“冲掉”条纹)。
布拉格光栅的折射率调制最好用干涉仪或相位掩模来刻写，并且最好在第二次曝光时使用类似的装置。两次曝光可以累积，因此它们的次序可以颠倒。长周期光栅的折射率调制可以用灵敏度较低的仪器来刻写。例如可以用具有矩形透射函数的振幅掩模来刻写光栅。但是，最好用能够产生两束相对发散光束的相位掩模来代替振幅掩模，以在光栅的两端调节平均折射率，同时冲掉条纹。
附图
图1是一曲线图，示出了折射率沿光栅作为位置函数的光致变化，其中光栅是经两束完全重叠光束之间的干涉图案曝光而形成的。
图2是一曲线图，它用作为波长函数的反射率来表示图1中光栅的期望光谱响应。
图3是一干涉仪的图，该干涉仪经安排使得沿波导光轴位于空间位移位置上的两束光干涉。
图4是一曲线图，例示了经两束空间位移光束曝光所产生的折射率调制。
图5是一曲线图，示出了与图4中折射率调制相关的光谱响应。
图6示出了用相位掩模产生两束空间位移光束的光学布置，其中相位掩模偏离被照射的波导。
图7是一曲线图，例示了通过增加第二次曝光但两束光之间不产生进一步干涉作用而形成的折射率调制。
图8是一曲线图，示出了与图7中折射率调制相关的光谱响应。
详细描述
最前面的两张附图，图1和图2，绘制了以往期望通过光波导光敏纤芯经两束具有高斯强度分布的干涉光束曝光而得到的结果。两束光产生一干涉图案，干涉图案的条纹衬度作为光束合并后高斯强度分布的函数沿光敏纤芯变化。在本例中，纤芯折射率作为曝光强度的函数而增大，并且根据干涉图案的条纹衬度而变化。因此，所得的折射率调制10在数值上根据合并光束的高斯强度分布沿纤芯变化。
为清楚起见，仅示出了几个折射率调制10。(对于工作在1550nm附近红外线波长处的布拉格光栅，其折射率调制10的间隔周期一般大约为半微米。)调制10沿光敏纤芯的峰谷数值变化如所希望的从中心开始向两侧逐渐减小，但由线12表示的平均折射率的相关变化却存在着不希望有的、改变有效光栅周期的结构，即改变周期的光程。理想波长带以外的附加波长会满足反射条件，并且由此得到的光栅会呈现线性调频脉冲，而该脉冲会使滤光信号产生不希望有的时间色散。
图2绘制了具有图1所示折射率图案的光栅的期望光谱响应。所得的光谱响应包括许多旁瓣14，这些旁瓣包含了理想反射带16以外更短波长的反射，有时称这些反射给响应分布曲线增加了不希望有的“结构”。
本发明在其一个或多个实施例中提供了一个附加的自由度，用于使平均折射率12平坦，同时保持折射率调制10的峰谷数值呈脉冲状变化。图3和图6示出了两个这样的实施例。
图3的实施例被布置成一个干涉仪20，它具有激光源22，用于产生一束光化的、时间相干的辐射光束24。激光源22可以是准分子抽运的倍频染料激光器，工作波长范围在200nm和250nm之间，用于刻写光栅。然而，也可以结合对其它波长和功率状态敏感的材料，使用其它激光器和其它波长。可以使用脉冲波或连续波辐射。
柱面透镜26会聚光束24，使其通过焦线28。位于焦线28附近的空间滤光器30转移光束24中的空间高频分量，以提高光束的空间相干性。美国临时申请60/047,859揭示了我们首选的空间滤光器30的详细情况，该申请的名称为“用于高功率激光束的空间滤光器”，其内容通过引用包括在此。离开空间滤光器30后，光束24具有sinc2强度分布。准直器32将光束24准直，然后第二空间滤光器34从其sinc2强度分布曲线中去除旁瓣。
分束器方块36将光束24分成两束光--反射光束38和透射光束40，每束光都具有截头的sinc2强度分布曲线。反射镜42和44为反射光束38的中心轴46取向，使其相对于直线48成α角度，而直线48垂直于正在制造的光波导50延伸。反射镜52、54和56通过相同次数的反射传送透射光束40，并为透射光束40的中心轴58取向，使其相对于直线48成大小相等、符号相反的β角度。
柱面透镜60和62的取向垂直于柱面透镜26，它们将光束38和40朝其各自在波导50之共轴平面(即，图3的附图平面)内的焦线会聚。各光束的宽度在5-100微米左右，因此光束沿波导50的光轴64重叠大约5-30毫米的长度。照射辐射的能量密度估计大约为200mJ/cm2/脉冲
波导50可以采用诸如光纤或平面型镜片等形式。波导50具有一裸露部分66，裸露部分66包括被包层包裹着的光敏纤芯。例举的光敏纤芯由二氧化硅和锗的复合物制成，但包层可以只由二氧化硅制成。可以通过加入氢气来提高光敏感性。
可调节的波导固定架70将波导50相对于重叠光束38和40定位。与传统作法不同的是，光束38和40的中心轴46和58在偏离波导50之光轴64的位置76处彼此相交。换句话说，对应于光束38和40之峰值强度的中心轴46和58在沿光轴64的相对位移位置72和74处与波导50的光轴64相交。
光束38和40的中心轴46和58在与波导50的光轴64相交时发生错位，这要求光束38和40之间存在高度的空间相干性，以便在所得的、用于照射波导50之裸露部分66的干涉图案中获得理想的条纹衬度。空间滤光器30用于满足此要求。
图4和图5示出了空间相干光束38和40的峰值强度沿光轴64发生相对位移而得到的比较结果。例如，图4示出峰谷折射率调制78保持所需的脉冲状变化，而平均折射率80在光束38和40重叠并干涉的范围内变得更加恒定。图5示出成品布拉格光栅获得了理想的反射带82，并且旁瓣84的数值明显减小。反射带82中更陡的侧沿86和88也改进了光栅的性能(例如，降低了串扰)。
最好将两束光38和40的中心轴46和58沿光轴64至少隔开其半最大值强度之全宽度的一半。但是，对于sinc2强度分布，间距大约为半最大值强度之全宽度的0.88是最佳的。轴46和58(即，峰值强度)沿光轴64的间距太小会使光栅中心处的折射率相对其两端的折射率太大。间距太大会使光栅中心处的折射率相对其两端过小，并且还会过度缩短光束38和40之间的重叠长度，折射率调制即是写入该重叠长度内的。
可以用不同的方式(增加、减少或者替代)安排干涉仪20的各个部件，同时仍然获得由位于部分重叠的固定位置处的单瓣形光束所产生的更平坦的平均折射率。例如，光束24的sinc2强度分布是特定空间滤光器30的产物，但也可以使用包括高斯光束分布的其它单瓣形光束分布。如果完全需要，可以将准直器32放在第二空间滤光器34的后面，或者将一对准直器32放在分束器36的后面。可以用更多或更少的反射器42、44、52、54和56对光束38和40进行相对定向，并且可以将光束轴46和58的交点76安排在波导50之光轴64的前面或后面。
还可以用成像镜片将来自一预期平面的干涉图案成像到波导50的裸露部分66上，可以放大或者不放大。所述预期平面含有干涉图案，要不然干涉图案会直接形成在波导50的裸露部分66上。
图6示出了可以获得类似结果的另一个实施例90。起点还是光化辐射源92，诸如工作波长为193nm或248nm的准分子激光器。同样，也可以使用其它激光器和其它波长，以适应特殊的应用或材料。柱面透镜96与空间滤光器100的结合增强了光化辐射光束94的空间相干性。第二空间滤光器104接收来自准直器102的光束94，进一步对光束94的强度分布整形。反射镜106将进一步成形的光束94射到另一个柱面透镜108上，该柱面透镜108相对柱面透镜96旋转了90度，它将光束朝着正在制造的光波导110之轴平面(即，图6的平面)内的焦线会聚。在轴平面内，光束94保持准直。
被支撑在可调固定架114上的相位掩模112截获经准直的/会聚光束94，并在光波导110的轴平面内，将光束94分成两束准直的但相对发散的光束118和120。相位掩模112本身是一衍射光栅，它最好具有一恒定周期，并且经进一步安排，将大多数的照射辐射射到光栅中符号相反的第一级上。也可以使用其它级的组合，包括零级和第一级的组合，但最好是两个第一级的组合。
在相位掩模112的附近，两束光118和120重叠并干涉。但是，并不是将相位掩模112直接放在波导110的裸露部分122上，而是将相位掩模112与裸露部分122隔开一段距离，使得两束光118和120的峰值强度124和126(它们最好对应于中心轴)沿波导110的光轴128分开。1mm-5mm的间距被认为是典型的，但也可以根据两光束的宽度以及成品光栅所希望的光谱响应，使用更大或更小的间距。
假设(a)光波导110类似于图3的光波导50；(b)光束94类似于图3的光束24；(c)光束118和120的衍射角类似于图3的倾角α和β；以及(d)峰值强度124和126沿光轴128的间距类似于峰值强度72和74沿图3中光轴64的间距。那么，如图4和图5所例示的，用图3和图6的实施例可以制造出类似的光栅。在各部件的布置方面，也可以实行类似的灵活性。
到此为止，已就两个实施例3和6描述了对其相关波导50和110的单次曝光。尽管图4和图5中叙述的改进是实质性的，但特别用于调节波导纤芯之平均折射率的附加曝光可以带来进一步的改进，此种曝光不会改变折射率调制峰谷数值的变化。第二次曝光最好采用两束重叠的光束，但要避免对波导纤芯产生干涉条纹作用。
返回图3，可以沿箭头130的方向移动可调波导固定架70，以改变光束38和40之峰值强度72和74沿光轴64的间距。第二次曝光期间的间距最好大于第一次曝光期间的间距。第一次曝光优化了折射率调制的峰谷数值变化，而第二次曝光进一步优化了折射率调制的平均折射率。换句话说，只有第一次曝光影响了折射率调制的峰谷数值变化，但第一和第二次曝光都影响了折射率调制的平均折射率。
在第二次曝光期间，通过降低光束38和40之间的空间相干性，可以防止两光束之间发生干涉。用振幅掩模代替具有相同透射函数的空间滤光器30可以降低空间相干性。还可以用一漫射镜片进一步降低空间相干性，或者可以使光束38和40相对剪切，以增加其有效的空间偏移。
另一种方法是，通过沿箭头132的方向高频振动光波导来冲掉光束38和40之间的干涉条纹。将沿波导部分66之光轴64的任何一点曝光于跨越多个条纹的干涉图案的平均强度。
图7和图8的曲线图示出了两次曝光后获得的进一步改进结果。第一次曝光进一步优化了折射率调制136的峰谷数值变化，而第一和第二次曝光对于平均折射率138在整个折射率调制136的范围内的平坦化都有贡献。图8绘制的光谱响应示出旁瓣140明显降低，同时保持了理想的的反射带142。
图6的实施例经安排可以获得可比拟的结果。例如，相位掩模112可以沿箭头146的方向在可调固定架114上作相对移动，以改变光束118和120的峰值强度124和126沿光轴128的间距。也可以类似于图3的实施例，通过移动支撑件148上的波导110来改变峰值强度的间距。同样，通过沿箭头150的方向高频振动波导110或相位掩模112，可以降低空间相干性或者冲掉条纹，从而避免干涉作用。
尽管将两次曝光称为第一次和第二次曝光以视区别，但两次曝光可以按先第一后第二的顺序，也可以按先第二后第一的顺序。尽管两次曝光中至少有一次的峰值强度72、74或者124、126沿光波导50或110的光轴64或128发生了位移，但是根据所需的旁瓣抑制要求，两次曝光中另一次曝光的峰值强度不必沿光轴64或128发生位移。
长周期光栅的折射率调制间距比布拉格光栅的折射率调制间距大得多，并且在刻写方面可以有更多的选择，包括数字振幅掩模。但是，为了使光栅同时曝光于两束相对位移的光束，第二次曝光尤其是使用相位掩模的曝光可以通过使较长折射率调制的平均折射率平坦化同时冲掉条纹来改善性能。
依照本发明制造的布拉格光栅在通信系统中特别有用。例如，布拉格光栅可用来添加或减去特殊的信道，或者用去多路复用的能力个别地分离信道。其它应用包括传感器、色散补偿器，或者激光抽运稳定器。依照本发明制造的长周期光栅最好起光谱选择或带除滤光器的起用，用于改善诸如光放大器和降噪器等器件的工作情况。

Claims (60)

1.一种在光学介质中形成的滤光器，其特征在于，所述滤光器沿光轴具有一系列对应于光化辐射干涉光束之强度图案的折射率调制，所述干涉光束的轴沿光轴相对位移，处于不同的固定位置。
2.如权利要求1所述的滤光器，其特征在于，所述折射率调制在数值上对应于所述干涉光束之间干涉图案的相对强度，所述干涉图案的平均条纹衬度沿光轴变化，此变化大于强度图案平均值沿光轴同一部分的变化。
3.如权利要求2所述的滤光器，其特征在于，所述干涉光束沿光轴相对位移一定量，致使强度图案的平均值在所述干涉光束重叠的区域内大体保持不变。
4.如权利要求1所述的滤光器，其特征在于，干涉光束的所述轴与光轴相交，相交位置至少分开半最大值强度之全宽度的一半。
5.如权利要求4所述的滤光器，其特征在于，干涉光束的所述轴与光轴相交，相交位置至少分开半最大值强度之全宽度的大约0.88。
6.如权利要求5所述的滤光器，其特征在于，所述干涉光束具有sinc2强度分布曲线。
7.如权利要求1所述的滤光器，其特征在于，干涉光束的所述轴在光学介质的光轴前面相交。
8.如权利要求1所述的滤光器，其特征在于，干涉光束的所述轴在光学介质的光轴后面相交。
9.一种用于在光波导介质中制作滤光器的系统，其特征在于，包括：
空间滤光器，用于增大光化辐射源射出的光束的空间相干性；
相位掩模，用于将空间相干光束转换成两束干涉光束，在光束增大的空间相干性内照射光波导介质，从而在介质中产生折射率调制；并且
所述相位掩模离开光波导介质一段距离，该距离使得干涉光束的峰值强度沿光波导介质分开，并且使干涉光束的组合强度在干涉光束沿光波导介质的重叠范围内平坦化。
10.如权利要求9所述的系统，其特征在于，光束的所述峰值强度沿光波导介质至少分开光束半最大值强度之全宽度的一半。
11.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述空间滤光器赋予空间相干光束以sinc2强度分布。
12.如权利要求11所述的系统，其特征在于，干涉光束的所述轴与光轴相交，相交位置至少分开半最大值强度之全宽度的大约0.88。
13.如权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括一调节机构，用于改变相位掩模和光波导介质之间的间距，从而控制峰值强度沿光波导介质的间距。
14.如权利要求13所述的系统，其特征在于，所述相位掩模与光波导介质隔开第二距离，该距离使重叠光束的峰值强度沿光波导介质分开一段不同的距离，并且导致光波导介质中平均折射率在干涉光束重叠范围内的变化变小。
15.如权利要求14所述的系统，其特征在于，还包括下述装置，该装置用于避免在相位掩模和光波导介质之间处于所述第二距离时产生与重叠光束相关的条纹作用。
16.如权利要求15所述的系统，其特征在于，用于避免条纹作用的所述装置使得光波导介质相对重叠光束作高频振动。
17.如权利要求15所述的系统，其特征在于，用于避免条纹作用的所述装置使得相位掩模相对于空间相干光束作高频振动。
18.如权利要求15所述的系统，其特征在于，用于避免条纹作用的所述装置减小了两束干涉光的空间相干性。
19.如权利要求9所述的系统，其特征在于，所述相位掩模具有恒定的间距。
20.一种形成滤光器的方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一光波导介质，其折射率可以经光化辐射曝光而改变；
将两束倾斜的光化辐射光束定向，以便照射光波导介质；以及
在两光束的空间相干性范围内，对光波导介质定位，使其离开两倾斜光束的交点一段距离，以便沿光波导介质形成一干涉图案，该干涉图案的平均强度变化较小。
21.如权利要求20所述的方法，其特征在于，所述定位步骤包括使两倾斜光束的峰值强度沿光波导介质至少分开光束半最大值强度之全宽度的一半。
22.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括将一公用的光化辐射光束分成两束倾斜光束。
23.如权利要求22所述的方法，其特征在于，还包括对公用的光化辐射光束进行空间滤光的步骤。
24.如权利要求23所述的方法，其特征在于，还包括将公用光束安排成具有sinc2强度分布的步骤。
25.如权利要求22所述的方法，其特征在于，用分束器执行所述分离公用光束的步骤。
26.如权利要求22所述的方法，其特征在于，用相位掩模执行所述分离公用光束的步骤。
27.如权利要求20所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤，即将光波导介质定位，使其离开两束倾斜光束的交点一段不同的距离，从而进一步减小在干涉图案空间范围内赋予光波导介质的平均强度的变化。
28.一种在光波导介质中制作滤光器的方法，其特征在于，包括：
用第一组重叠的光化辐射光束照射光波导介质，第一组光束的峰值强度位于沿光波导介质的第一固定相对位置上；
在光波导介质中产生折射率调制，所述调制对应于由第一固定相位位置上的第一组重叠光束在光波导介质上形成的干涉图案；
用第二组重叠的光化辐射光束照射光波导介质，第一组光束的峰值强度位于沿光波导介质的第二固定相对位置上；以及
用第二固定相对位置上的第二组重叠光束调节被照射的光波导介质的平均折射率，使得被照射光波导介质的平均折射率在光波导介质内形成的整个折射率调制范围内呈现较小的变化。
29.如权利要求28所述的方法，其特征在于，所述调节步骤包括下述步骤，即使得平均折射率在整个折射率调制范围内大体不变。
30.如权利要求28所述的方法，其特征在于，用第二组重叠光束照射光波导介质的所述步骤包括下述步骤：即使得重叠光束的峰值强度沿光波导介质至少分开光束半最大值强度之全宽度的一半。
31.如权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括下述步骤，即对一公用光束进行空间滤光，而所述第一组重叠光束就是从所述公用光束分离出来的。
32.如权利要求28所述的方法，其特征在于，还包括下述步骤：即阻止第二组重叠光束使折射率调制沿光波导介质发生变化。
33.一种根据权利要求28所述方法制造的滤光器，其特征在于，所述滤光器具有一光敏波导介质。
34.一种制造滤光器的方法，其特征在于，包括以下步骤：
提供一光波导介质，其折射率可以通过光化辐射曝光而改变；
将第一束光化辐射光束射过一相位掩模，所述相位掩模位于相对光波导的第一位置；
将第一光束衍射成第一组重叠光束，用以沿光波导介质的光轴产生折射率调制；
相对于光波导，将相位掩模从第一位置移至第二位置；
将第二束光化辐射光束射过位于第二位置的相位掩模；以及
将第二光束衍射成第二组重叠光束，用以沿光波导介质的光轴改变平均折射率。
35.如权利要求34所述的方法，其特征在于，所述移动步骤包括，将相位掩模大体上沿光波导的光轴的垂直方向移动。
36.如权利要求35所述的方法，其特征在于，两组重叠光束都位于光波导的一个共轴平面上。
37.如权利要求35所述的方法，其特征在于，第二位置使相位掩模与光波导至少相距一个毫米。
38.如权利要求34所述的方法，其特征在于，相位掩模具有一恒定的间距。
39.如权利要求34所述的方法，其特征在于，第二组重叠光束的峰值强度沿光波导介质至少分开光束半最大值强度之全宽度的一半。
40.如权利要求34所述的方法，其特征在于，用于衍射第二光束的步骤包括下述步骤：即使得平均折射率在第一组重叠光束的重叠范围内沿光波导介质的光轴大体不变。
41.如权利要求34所述的方法，其特征在于，还包括下述步骤，即对第一束光化辐射光束进行空间滤光，以提高空间相干性。
42.如权利要求34所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤，即阻止第二组重叠光束使折射率调制沿光轴发生变化。
43.一种根据权利要求34所述方法制造的滤光器，其特征在于，所述滤光器具有一光敏波导介质。
44.如权利要求43所述的滤光器，其特征在于，所述滤光器是布拉格光栅。
45.如权利要求43所述的滤光器，其特征在于，所述滤光器是长周期光栅。
46.一种滤光器切趾方法，其中所述滤光器是通过沿波导介质光轴进行折射率调制而形成的，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将一束光化辐射光束分成重叠的光束，所述重叠光束的轴沿其传播方向延伸；
用重叠光束照射波导介质；
使重叠光束的轴沿波导介质的光轴分开；以及
阻止因重叠光束之间的干涉作用而造成折射率调制沿光轴变化，以便可以沿光轴调节平均折射率，使得折射率调制值沿光轴大体不变。
47.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述分开步骤包括下述步骤，即将重叠光束的轴沿波导介质的光轴至少分开光束半最大值强度之全宽度的一半。
48.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述阻止步骤包括使波导介质相对于重叠光束作高频振动的步骤。
49.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述分离步骤包括用相位掩模分离光束的步骤。
50.如权利要求49所述的方法，其特征在于，所述阻止步骤提供了高频振动相位掩模的步骤。
51.如权利要求46所述的方法，其特征在于，所述阻止步骤包括减小重叠光束空间相干性的步骤。
52.一种根据权利要求46所述方法切趾得到的滤光器，其特征在于，所述滤光器具有一光敏波导介质。
53.如权利要求52所述的滤光器，其特征在于，所述滤光器是布拉格光栅。
54.如权利要求52所述的滤光器，其特征在于，所述滤光器是长周期光栅。
55.一种滤光器切趾方法，其中所述滤光器是通过沿波导介质光轴进行折射率调制而形成的，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
将一束光化辐射光束射过一相位掩模，所述相位掩模将该光束分成重叠光束，照射在波导介质上；
使相位掩模离开波导介质一段距离，用以沿光轴分开重叠光束的峰值强度；以及
阻止因重叠光束之间的干涉作用而造成折射率调制沿光轴变化，以便可以沿光轴调节平均折射率，使得折射率调制值沿光轴大体不变。
56.如权利要求55所述的方法，其特征在于，所述分开步骤包括以下步骤，即使重叠光束的峰值强度沿光轴至少分开光束半最大值强度之全宽度的一半。
57.如权利要求55所述的方法，其特征在于，所述阻止步骤提供了使相位掩模高频振动的步骤。
58.如权利要求55所述的方法，其特征在于，所述阻止步骤提供了使波导介质相对重叠光束作高频振动的步骤。
59.如权利要求55所述的方法，其特征在于，所述阻止步骤包括减小重叠光束空间相干性的步骤。
60.一种根据权利要求55所述方法切趾得到的滤光器，其特征在于，所述滤光器具有一光敏波导介质。
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