[实用新型]一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置

说明书

本实用新型涉及一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置，包括准分子激光器、光阑、半透半反镜、全反射镜、第一光纤光栅刻写平台、第二光纤光栅刻写平台、光纤、光纤控制装置；准分子激光器出光口处设置有光阑，光阑对光斑的形状进行调整；光阑调整后的光经过设置的半透半反镜后被一分为二，二分之一的光被反射到第一光纤光栅刻写平台，另外二分之一的光经过全反射镜到第二光纤光栅刻写平台；光纤固定在第一光纤光栅刻写平台和第二光纤光栅刻写平台，光纤一端与光纤控制装置相连，另一端外露在空气中。本实用新型实现准分子激光器操作一次完成两个光纤光栅区域的刻写，降低了准分子激光器的工作脉冲次数，延长准分子气体的更换周期，节省了生产成本。

技术领域

本实用新型涉及光纤光栅刻写技术领域，尤其涉及一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置。

背景技术

光纤光栅传感器在传感领域有着广泛的应用，光纤光栅具有快速响应的特征，对所处范围的温度能快速反应，可制成响应快，灵敏度高和测量精度高的特性；光纤光栅传感器是由石英晶体制成，体积小，重量轻，结构简单，不导电，不易腐蚀，不导电，不受电磁干扰。本身也不产生电磁干扰，可以广泛应用于输油管道、高压传输线路和核电站等高电磁、易燃易爆的场合进行探测。

目前制备光纤光栅的主要方法有相位掩模板发，逐点写入法和干涉法。其中，相位掩模板法采用248nm紫外激光器作为刻写光源，光束通过掩模板形成衍射条纹，利用±1级衍射条纹侧面曝光光纤制备光栅结构。该方法对光源要求较低，实际制备的光纤光栅的周期只取决于相位掩模板板条纹的周期，降低了光纤光栅制备工艺的难度。基于紫外激光的相位掩模板法是目前最为普遍采用的制备方法，是制备光纤光栅的标准工艺，该方法使得光纤光栅走向实用化和产业化。

掩模板刻写光纤光栅时工业生产的主要方法，从激光器射出的光斑经过光阑进行整型，形成的光斑再由柱透镜压缩成一条焦线，最后通过掩模板的衍射形成干涉条纹作用于光纤，是光纤形成具有周期性折射率调制的光纤光栅，在传统的光纤光栅刻写中，每次只对一个光栅刻写进行操作，效率较低，无法高效利用准分子激光器的的使用效率。

实用新型内容

为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提出了一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置，满足多光纤串联型传感器的生产需求，实现准分子激光器操作一次完成两个光纤光栅区域的刻写，降低了准分子激光器的工作脉冲次数，延长准分子气体的更换周期，节省了光纤光栅刻写的生产成本。

本实用新型解决上述技术问题的技术方案如下：一种基于光路复用的双光纤光栅刻写装置，包括准分子激光器、光阑、半透半反镜、全反射镜、第一光纤光栅刻写平台、第二光纤光栅刻写平台、光纤、光纤控制装置；所述准分子激光器出光口处设置有光阑，所述光阑对光斑的形状进行调整；所述光阑调整后的光经过设置的半透半反镜后被一分为二，二分之一的光被反射到第一光纤光栅刻写平台，另外二分之一的光经过全反射镜到第二光纤光栅刻写平台；所述光纤固定在第一光纤光栅刻写平台和第二光纤光栅刻写平台，所述光纤一端与光纤控制装置相连，另一端外露在空气中；

所述第一光纤光栅刻写平台，包括第一紫外吸收档板、第一柱面透镜、第一相位掩模板、第一光纤夹具、第二光纤夹具；所述第一紫外吸收档板设置在半透半反射镜下方，用于收集反射的光；所述第一柱面透镜设置在第一紫外吸收档板下方，通过第一柱面透镜将第一紫外吸收档板收集的光聚焦成一条直线，并透过下方设置的第一相位掩模板衍射作用与下方第一光纤夹具、第二光纤夹具之间固定的光纤段，完成第一段光纤光栅刻写；

所述第二光纤光栅刻写平台，包括第二紫外吸收档板、第二柱面透镜、第二相位掩模板、第三光纤夹具、第四光纤夹具；所述第二紫外吸收档板设置在全反射镜下方，用于收集反射的光；所述第二柱面透镜设置在第二紫外吸收档板下方，通过第二柱面透镜将第二紫外吸收档板收集的光聚焦成一条直线，并透过下方设置的第二相位掩模板衍射作用与下方第三光纤夹具、第四光纤夹具之间固定的光纤段，完成第二段光纤光栅刻写。