[发明专利]一种切趾光纤光栅刻写方法

摘要

一种切趾光纤光栅刻写系统及方法，系统包括光学平台、准分子激光器、反射镜组、光阑、扩束柱透镜组、切趾装置、聚焦柱透镜、相位掩模板和光纤夹持装置，切趾装置位于扩束柱透镜组和聚焦柱透镜之间，包括具有正模板和负模板的振幅掩模板及装于光学平台上的升降驱动组件，振幅掩模板装于升降驱动组件的升降端；光纤夹持装置包括两个光纤夹具及两个安装于光学平台上驱动两个光纤夹具同步绕光纤轴线旋转的旋转装置。方法包括设置准分子激光器参数、准备光纤和切趾光纤光栅刻写的步骤。本发明可制备不同类型的切趾光纤光栅，特别对于大芯径光纤光栅的刻写能够消除由于大芯径所导致的光感折射率调制不对称性，可以制备高性能的大芯径切趾光纤光栅。

主权项

一种切趾光纤光栅刻写方法，采用的刻写系统包括光学平台（100）、准分子激光器（1）、反射镜组（2）、光阑（3）、扩束柱透镜组（4）、聚焦柱透镜（5）、相位掩模板（6）和光纤夹持装置（7），所述反射镜组（2）安装在光学平台（100）上用于调节准分子激光器（1）出射光束的位置和高度，所述光阑（3）、扩束柱透镜组（4）、聚焦柱透镜（5）、相位掩模板（6）和光纤夹持装置（7）沿反射镜组（2）反射的出射光束的射出方向依次布置在光学平台（100）上，其特征在于：所述扩束柱透镜组（4）和聚焦柱透镜（5）之间设有切趾装置（8），所述切趾装置（8）包括具有正模板（811）和负模板（812）的振幅掩模板（81）以及安装于光学平台（100）上的升降驱动组件，所述振幅掩模板（81）安装于升降驱动组件的升降端；所述光纤夹持装置（7）包括两个光纤夹具（71）以及两个安装于光学平台（100）上驱动两个光纤夹具（71）绕与出射光束垂直的同一轴线旋转的旋转装置（72）；所述方法包括以下步骤：（a）设置好准分子激光器（1）的重复频率以及电压；调节升降驱动组件，使振幅掩模板（81）的正模板（811）下沿正好位于出射光束上沿；（b）截取合适长度的光纤，将待刻写中间区域用化学剥除剂涂覆，再用酒精擦拭后将刻写光纤夹持在光纤夹持装置（7）的光纤夹具（71）上，将光纤与在线检测系统相连；（c）使用准分子激光器控制器控制激光器（1）开始输出的同时启动切趾装置（8），通过升降驱动组件使振幅掩模板（81）下降，直至振幅掩模板正模板（811）的上沿正好位于出射光束下沿，此时停止准分子激光器（1）输出并停止振幅掩模板（81）的运动，在幅掩模板（81）下降的同时启动旋转装置（72）旋转光纤，在幅掩模板（81）下降的整个时间里面将光纤匀速地顺时针旋转180°，再逆时针旋转180°，在准分子激光器（1）停止输出激光的同时回到原点；然后降低相位掩模板高度，使光束移出栅区；（d）补偿时，先通过升降驱动组件使振幅掩模板的负模板（812）的下沿正好位于出射光束的上沿，使用准分子激光器控制器控制激光器（1）开始输出的同时启动切趾装置（8），通过升降驱动组件使振幅掩模板（81）下降，直至振幅掩模板负模板（812）的上沿正好位于出射光束下沿，此时停止准分子激光器（1）输出并停止振幅掩模板（81）的运动，在幅掩模板（81）下降的同时启动旋转装置（72）旋转光纤，在幅掩模板（81）下降的整个时间里面将光纤匀速地顺时针旋转180°，再逆时针旋转180°，在准分子激光器（1）停止输出激光的同时回到原点。