一種保偏光纖切趾雙光柵的製作方法
2023-09-11 10:06:55 1
專利名稱：一種保偏光纖切趾雙光柵的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及光纖光柵領域，特別是一種保偏光纖切趾雙光柵。
技術背景光纖光柵是一種光纖器件，它的原材料為具有光敏性的光纖，光纖光柵 的基本製作方法是採用紫外線對光敏光纖曝光，在光纖纖芯的表面形成一條條溝槽，使光敏光纖的折射率沿軸向周期性變化，這種具有折射率周期性變 化結構的光敏光纖就稱為光纖光柵，光纖纖芯表面刪格條的形狀、結構直接 決定著光柵的性能。普通的光纖光柵兩端與其尾纖間存在較大的折射率差，這種折射率差會 引起端面反射，而端面反射的存在會嚴重影響光纖光柵的性能，它使反射式 光纖光柵如光纖布拉格光柵、啁啾光纖光柵等光柵的邊模抑制比降低，使啁 啾光纖光柵的色散曲線存在較大的振蕩，使透射式光纖光柵，如長周期光纖 光柵透射主峰兩邊出現系列小的透射峰。為提高光纖光柵性能，必須對光柵 切趾，使光柵的折射率變化量沿光柵軸向按一定切趾函數由光柵兩端到中間 逐漸變大，以減少光柵端面與其尾纖間的折射率差，從而減小光柵的端面反 射。由於工藝等種種原因，目前的保偏光纖切趾雙光柵的結構還存在一些不 足，其旁瓣抑制比比較低。 發明內容本實用新型所要解決的問題是提供一種旁瓣抑制比大於20dB、帶寬小於 1.5nm、反射率為0.5 15%的保偏光纖切趾雙光柵。解決上述問題的技術方案是所提供的保偏光纖切趾雙光柵的纖芯表面 具有橫向光柵溝槽的兩個區段，本實用新型的特別之處是所說的每個區段的橫向光柵溝槽的中央溝槽最深，其它溝槽以中央溝槽為中心向兩邊對稱分布，溝槽深度依次減小，所說的光柵溝槽滿足該雙光柵的反射率為0.5 15%，每 一個光柵的帶寬小於1.5nm，旁瓣抑制比大於20dB，所說的兩個區段中對應 光柵溝槽間的距離至少等於5mm。上述光柵的旁瓣抑制比可為20 30dB，所說的兩個區段中對應光柵溝槽 間的距離為5 200mm。與現有的保偏光纖切趾雙光柵相比，本實用新型所提供的保偏光纖切趾 光柵的優點是使用穩定可靠，有利於多路復用，便於構成多種形式的光纖 傳感，尤其是採用波分復用技術構成的分布式光纖光柵傳感器陣列，可以進 行大面積的多點測量。
圖1是本實用新型的保偏光纖切趾光柵的結構放大示意圖。 圖2是本實用新型的製造原理圖。 圖3是本實用新型一個實施例的反射圖譜。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的內容加以說明。如圖1所示。本實用新型的保偏光纖切趾雙光柵由外層11和纖芯12組 成，纖芯12的外表面有兩個區段A、 B，每個區段有一系列的橫向溝槽13， 其中中央溝槽14最深，其它溝槽以中央溝槽14為中心向兩邊對稱分布，溝 槽深度依次減小；兩個區段A、 B的溝槽結構相同，兩個區段A、 B的間距L 為5 20mm，該間距L是指兩區段對應光柵溝槽間的距離，譬如圖1中區段 A、 B的中央溝槽14間的距離。本實用新型的保偏光纖切趾雙光柵採用紫外光曝光方法獲得，其原理如 圖2所示。製作的過程是使用氟化氪氣體準分子雷射器1產生紫外光，通 過平面反射鏡2對該紫外光進行90度平行折射，然後使用4 10X2 10的紫外光擴束裝置3對該紫外光進行擴束，擴束後的光斑直徑為8 100mm;利用 擴束後的紫外光垂直照射高斯窗、漢寧窗、漢明窗或布萊克曼窗函數中的一 種所製成的振幅模板5，對入射平行紫外光進行振幅調製，獲得光通量按所需 切趾函數(高斯窗、漢寧窗、漢明窗或布萊克曼窗函數中的一種)分布的一 束紫外光；再使用曲率半徑10.2 508.6mm的柱面透鏡4對調製後的紫外光 的光斑進行縱向壓縮，最後通過相位模板6對光敏保偏光纖7進行曝光，即 可獲得本實用新型的光纖光柵。當帶寬較大時，譬如大於0.4511111時，通過平 面反射鏡2對該紫外光進行90度平行折射後可以不用擴束，直接通過柱面透 鏡4紫外光的光斑進行縱向壓縮，然後再振幅調製。本申請人通過上述方法可以獲得以下保偏光纖切趾雙光柵1) 雙光柵的反射率為0.5 7%，每一個光柵的帶寬為0.03 0.05nm。2) 雙光柵的反射率為7 15%，每一個光柵的帶寬為0.03 0.05nm。3) 雙光柵的反射率為0.5 7%，每一個光柵的帶寬為0.05 0.2nm。4) 雙光柵的反射率為7 15%，每一個光柵的帶寬為0.05 0.2nm。5) 雙光柵的反射率為0.5 7%，每一個光柵的帶寬為0.2 0.5nm。6) 雙光柵的反射率為7 15%，每一個光柵的帶寬為0.2 0.5nm。7) 雙光柵的反射率為0.5 7%，每一個光柵的帶寬為0.5 1.5nm。8) 雙光柵的反射率為7 15%，每一個光柵的帶寬為0.5 1.5nm。圖3給出了本實用新型一個具體實施例的反射圖譜，從圖3可知保偏 光纖切趾雙光柵的反射率為12.41%%，旁瓣抑制比為27.75dB，帶寬為 1.284nm。反射圖譜的條件為解析度O.lnm ，靈敏度HIGH1 (測試設 備YOKOGAWA AQ6370)，平均值1 ，採樣點501 。光柵的中心波長為976. 293nm。
權利要求1、一種保偏光纖切趾雙光柵，纖芯表面具有橫向光柵溝槽的兩個區段，其特徵是所說的每個區段的橫向光柵溝槽的中央溝槽最深，其它溝槽以中央溝槽為中心向兩邊對稱分布，溝槽深度依次減小，所說的光柵溝槽滿足該雙光柵的反射率為0.5～15％，每一個光柵的帶寬小於1.5nm，旁瓣抑制比大於20dB，所說的兩個區段中對應光柵溝槽間的距離至少等於5mm。
2、 根據權利要求1所述的切趾雙光柵，其特徵是該光柵的旁瓣抑制比為 20 30dB，所說的兩個區段中對應光柵溝槽間的距離為5 200mm。
專利摘要本實用新型是一種保偏光纖切趾雙光柵，其纖芯表面具有橫向光柵溝槽的兩個區段，其特徵是所說的每個區段的橫向光柵溝槽的中央溝槽最深，其它溝槽以中央溝槽為中心向兩邊對稱分布，溝槽深度依次減小，所說的光柵溝槽滿足該雙光柵的反射率為0.5～15％，每一個光柵的帶寬小於1.5nm，旁瓣抑制比大於20dB，所說的兩個區段中對應光柵溝槽間的距離至少等於5mm。本實用新型主要應用於850nm-1650nm波長範圍的泵浦放大器和保偏光纖傳感器等。
文檔編號G02B6/02GK201107424SQ20072003304
公開日2008年8月27日 申請日期2007年12月6日 優先權日2007年12月6日
發明者任保國, 毅 何, 鄭仁偉 申請人:西安盛佳光電有限公司