本發(fā)明屬于光學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種制作啁啾光纖光柵的方法、裝置及光纖激光器。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的啁啾光纖光柵的制作工藝中，必須使用特定的啁啾相位掩模板，采取定點(diǎn)曝光或是掃描法實(shí)現(xiàn)寫(xiě)柵工藝。上述工藝依賴(lài)于啁啾相位掩模板的光學(xué)參數(shù)，不方便實(shí)施；且啁啾相位掩模板價(jià)格昂貴，無(wú)形間增加了生產(chǎn)成本。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種制作啁啾光纖光柵的方法及裝置，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中制作啁啾光纖光柵時(shí)，必須利用啁啾相位掩模板，導(dǎo)致制作不便且制作成本升高的技術(shù)問(wèn)題。

本發(fā)明的提供一種制作啁啾光纖光柵的方法，所述方法包括：

將去除涂覆層的裸光光纖置于均勻相位掩模板的一側(cè)，調(diào)節(jié)所述光纖與所述掩模板之間的距離為145～155um；

調(diào)節(jié)狹縫的寬度至1.5～2.5cm，使得所述固體激光器發(fā)出的光束經(jīng)第一反射鏡、第二反射鏡及第三反射鏡反射后照射至柱透鏡上，再經(jīng)所述狹縫聚焦后能照射到均勻相位掩模板上；

調(diào)節(jié)所述均勻相位掩模板，使得所述光束產(chǎn)生衍射光；

利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，獲取啁啾光纖光柵；其中，所述第一反射鏡與所述第二反射鏡垂直；所述第二反射鏡與所述第三反射鏡位于同一水平位置。

上述方案中，所述調(diào)節(jié)狹縫的寬度至1.5～2.5cm之前，還包括：

調(diào)節(jié)柱透鏡與所述光纖之間的距離，使得所述固體激光器發(fā)出的光束在橫向壓縮。

上述方案中，所述均勻相位掩模板的周期為1072nm，所述均勻相位掩模板的零級(jí)衍射率為4％。

上述方案中，所述固體激光器的波長(zhǎng)為266nm。

上述方案中，所述固定激光器的功率為1.5～2.0mJ，所述固定激光器的頻率為30～50kHZ。

上述方案中，所述利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，包括：

控制所述固體激光器移動(dòng)至預(yù)設(shè)的距離，使得衍射光照射在所述光纖上。

上述方案中，所述預(yù)設(shè)的距離為8～9mm。

本發(fā)明還提供一種制作啁啾光纖光柵的裝置，所述裝置包括：固體激光器、第一反射鏡、第二反射鏡、第三反射鏡、柱透鏡、狹縫及均勻相位掩模板；其中，

所述固體激光器與所述第一反射鏡位于同一水平位置，所述第一反射鏡與所述第二反射鏡垂直；所述第二反射鏡與所述第三反射鏡位于同一水平位置；

所述柱透鏡位于所述第三反射鏡的一側(cè)，使得所述固體激光器發(fā)出的光束反射至所述柱透鏡上；

所述狹縫位于所述柱透鏡的一側(cè)，所述均勻相位掩模板位于所述狹縫的一側(cè)，使得所述光束經(jīng)所述狹縫聚焦后照射到均勻相位掩模板上；

其中，所述光纖位于所述均勻相位掩模板的一側(cè)，通過(guò)調(diào)節(jié)所述均勻相位掩模板，使得所述光束產(chǎn)生衍射光；利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，獲取啁啾光纖光柵。

上述方案中，所述固定激光器的功率為1.5～2.0mJ，所述固定激光器的頻率為30～50kHZ。

本發(fā)明還提供一種光纖激光器，所述光纖激光器中包括如權(quán)利要求1-6所述的光纖光柵。

施例提供了一種制作啁啾光纖光柵的方法、裝置，所述方法包括：將去除涂覆層的裸光光纖置于均勻相位掩模板的一側(cè)，調(diào)節(jié)所述光纖與所述掩模板之間的距離為145～155um；調(diào)節(jié)狹縫的寬度至1.5～2.5cm，使得所述固體激光器發(fā)出的光束經(jīng)第一反射鏡、第二反射鏡及第三反射鏡反射后，所述光束經(jīng)所述狹縫聚焦后照射到均勻相位掩模板上；調(diào)節(jié)所述均勻相位掩模板，使得所述光束產(chǎn)生衍射光；利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，獲取啁啾光纖光柵；其中，所述第一反射鏡與所述第二反射鏡垂直；所述第二反射鏡與所述第三反射鏡位于同一水平位置；如此，通過(guò)紫外高能曝光提高了光柵的平均折射率，使光柵的中心波長(zhǎng)不斷往長(zhǎng)波長(zhǎng)的方向漂移，從而形成啁啾光纖光柵；這樣利用普通的均勻相位掩模板即可制作出啁啾光纖光柵，無(wú)需特意準(zhǔn)備啁啾相位掩模板即可實(shí)施，提高了制作的方便性，且大大降低了啁啾光纖光柵的生產(chǎn)成本。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的制作啁啾光纖光柵的方法流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例二提供的制作啁啾光纖光柵的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例四提供的啁啾光纖光柵的反射圖譜；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例四提供的啁啾光纖光柵的投射圖譜。

具體實(shí)施方式

為了解決現(xiàn)有技術(shù)中制作啁啾光纖光柵時(shí)，必須利用啁啾相位掩模板，導(dǎo)致制作不便且制作成本升高的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種制作啁啾光纖光柵的方法、裝置，所述方法包括：將去除涂覆層的裸光光纖置于均勻相位掩模板的一側(cè)，調(diào)節(jié)所述光纖與所述掩模板之間的距離為145～155um；調(diào)節(jié)狹縫的寬度至1.5～2.5cm，使得所述固體激光器發(fā)出的光束經(jīng)第一反射鏡、第二反射鏡及第三反射鏡反射后，所述光束經(jīng)所述狹縫聚焦后照射到均勻相位掩模板上；調(diào)節(jié)所述均勻相位掩模板，使得所述光束產(chǎn)生衍射光；利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，獲取啁啾光纖光柵；其中，所述第一反射鏡與所述第二反射鏡垂直；所述第二反射鏡與所述第三反射鏡位于同一水平位置。

下面通過(guò)附圖及具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案做進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。

實(shí)施例一

在介紹本實(shí)施例提供的制作方法之前，為了更好地理解本文的內(nèi)容，本文先介紹下制作啁啾光纖光柵的裝置，如圖1所示，所述裝置包括：固體激光器1、第一反射鏡2、第二反射鏡3、第三反射鏡4、柱透鏡5、狹縫6及均勻相位掩模板7；其中，所述固體激光器1與所述第一反射鏡2位于同一水平位置，所述第一反射鏡2與所述第二反射鏡3垂直；所述第二反射鏡3與所述第三反射鏡4位于同一水平位置；所述柱透鏡5位于所述第三反射鏡4的一側(cè)，使得所述固體激光器1發(fā)出的光束反射至所述柱透鏡5上；所述狹縫6位于所述柱透鏡5的一側(cè)，所述均勻相位掩模板7位于所述狹縫的一側(cè)，使得所述光束經(jīng)所述狹縫6聚焦后照射到均勻相位掩模板7上；光纖位于所述均勻相位掩模板7的一側(cè)。

相應(yīng)地，本實(shí)施例提供一種制作啁啾光纖光柵的方法，主要是通過(guò)將去除涂覆層的裸光纖段橫向放置于均勻相位掩模板柵區(qū)進(jìn)行一次紫外曝光來(lái)形成啁啾光纖光柵，如圖2所示，所述方法包括：

S201，將去除涂覆層的裸光光纖置于均勻相位掩模板的一側(cè)，調(diào)節(jié)所述光纖與所述掩模板之間的距離為145～155um。

本步驟中，制作啁啾光纖光柵之前，需要將去除涂覆層的裸光光纖置于均勻相位掩模板的一側(cè)，并調(diào)節(jié)所述光纖與所述掩模板之間的距離為145～155um。

具體地，在調(diào)節(jié)所述光纖與所述掩模板之間的距離時(shí)，在光纖與所述掩模板之間的上方存在一個(gè)圖像控制器CCD，所述CCD實(shí)時(shí)采集光纖與所述掩模板之間的距離圖像信息，并將該圖像信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)中，工作人員可以從計(jì)算機(jī)中看到該圖像信息，并利用CCD上的標(biāo)尺來(lái)調(diào)整當(dāng)前距離，并將當(dāng)前距離調(diào)整為145～155um，優(yōu)選地為148、150、152um。本實(shí)施例中的當(dāng)前距離為150um。

S202，調(diào)節(jié)狹縫的寬度至1.5～2.5cm，使得所述固體激光器發(fā)出的光束經(jīng)第一反射鏡、第二反射鏡及第三反射鏡反射到柱透鏡上，再經(jīng)所述狹縫聚焦后照射到均勻相位掩模板上。

本步驟中，首先打開(kāi)固體激光器，將所述固定激光器的功率調(diào)整為1.5～2.0mJ，本實(shí)施例中的功率為1.60mJ；將所述固定激光器的頻率調(diào)整為30～50kHZ，本實(shí)施例中的頻率為40kHZ；然后調(diào)節(jié)柱透鏡與所述光纖之間的距離，使得所述固體激光器發(fā)出的光束在橫向壓縮。其中，所述固體激光器的波長(zhǎng)為266nm，所述固體激光器的光束面積為2*2mm。

調(diào)整好柱透鏡與所述光纖之間的距離后，調(diào)節(jié)狹縫的寬度至1.5～2.5cm，使得所述固體激光器發(fā)出的光束經(jīng)第一反射鏡、第二反射鏡及第三反射鏡反射到柱透鏡上，再經(jīng)所述狹縫聚焦后照射到均勻相位掩模板上。這里，所述均勻相位掩模板的周期為1072nm，所述均勻相位掩模板的零級(jí)衍射率為4％。其中，本實(shí)施例中狹縫的寬度為1.8cm。

S203，調(diào)節(jié)所述均勻相位掩模板，使得所述光束產(chǎn)生衍射光；利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，獲取啁啾光纖光柵。

本步驟中，當(dāng)光束照射至均勻相位掩模板后，調(diào)節(jié)所述均勻相位掩模板的位置，使得所述光束產(chǎn)生衍射光，利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，獲取啁啾光纖光柵。

這里，所述利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，包括：控制所述固體激光器移動(dòng)至預(yù)設(shè)的距離，使得衍射光照射在所述光纖上。所述預(yù)設(shè)的距離為8～9mm。本實(shí)施例中預(yù)設(shè)的距離為8.5mm，這樣使得光纖光柵的平均折射率提高，光柵的直流分量增加，使得光柵的中心波長(zhǎng)不斷向長(zhǎng)波方向漂移。

實(shí)施例二

相應(yīng)于實(shí)施例一，本實(shí)施例提供一種制作啁啾光纖光柵的裝置，參見(jiàn)圖1，所述裝置包括：固體激光器1、第一反射鏡2、第二反射鏡3、第三反射鏡4、柱透鏡5、狹縫6及均勻相位掩模板7；其中，所述固體激光器1與所述第一反射鏡2位于同一水平位置，所述第一反射鏡2與所述第二反射鏡3垂直；所述第二反射鏡3與所述第三反射鏡4位于同一水平位置；所述柱透鏡5位于所述第三反射鏡4的一側(cè)，使得所述固體激光器1發(fā)出的光束反射至所述柱透鏡5上；所述狹縫6位于所述柱透鏡5的一側(cè)，所述均勻相位掩模板7位于所述狹縫的一側(cè)，使得所述光束經(jīng)所述狹縫6聚焦后照射到均勻相位掩模板7上；光纖8位于所述均勻相位掩模板7的一側(cè)。

在制作啁啾光纖光柵之前，需要將去除涂覆層的裸光光纖8置于均勻相位掩模板7的一側(cè)，并調(diào)節(jié)所述光纖8與所述掩模板7之間的距離為145～155um。

具體地，在調(diào)節(jié)所述光纖8與所述掩模板7之間的距離時(shí)，在光纖8與所述掩模板7之間的上方存在一個(gè)圖像控制器CCD，所述CCD實(shí)時(shí)采集光纖8與所述掩模板7之間的距離圖像信息，并將該圖像信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)中，工作人員可以從計(jì)算機(jī)中看到該圖像信息，并利用CCD上的標(biāo)尺來(lái)調(diào)整當(dāng)前距離，并將當(dāng)前距離調(diào)整為145～155um，優(yōu)選地為148、150、152um。

將所述光纖8與所述掩模板7之間的距離調(diào)整好之后，打開(kāi)固體激光器1，將所述固定激光器1的功率調(diào)整為1.5～2.0mJ，將所述固定激光器1的頻率調(diào)整為30～50kHZ；然后調(diào)節(jié)柱透鏡5與所述光纖8之間的距離，使得所述固體激光器1發(fā)出的光束在橫向壓縮。其中，所述固體激光器1的波長(zhǎng)為266nm，所述固體激光器1的光束面積為2*2mm。

調(diào)整好柱透鏡5與所述光纖8之間的距離后，調(diào)節(jié)狹縫6的寬度至1.5～2.5cm，使得所述固體激光器1發(fā)出的光束經(jīng)第一反射鏡2、第二反射鏡3及第三反射鏡4反射到柱透鏡5上，再經(jīng)所述狹縫6聚焦后照射到均勻相位掩模板7上。這里，所述均勻相位掩模板7的周期為1072nm，所述均勻相位掩模板7的零級(jí)衍射率為4％。

當(dāng)光束照射至均勻相位掩模板7后，調(diào)節(jié)所述均勻相位掩模板7的位置，使得所述光束產(chǎn)生衍射光，利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖8上，獲取啁啾光纖光柵。

這里，所述利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，包括：控制所述固體激光器1移動(dòng)至預(yù)設(shè)的距離，使得衍射光照射在所述光纖8上。所述預(yù)設(shè)的距離為8～9mm。這樣使得光纖光柵的平均折射率提高，光柵的直流分量增加，使得光柵的中心波長(zhǎng)不斷向長(zhǎng)波方向漂移。

實(shí)施例三

本實(shí)施例提供一種光纖激光器，所述光纖激光器中應(yīng)用了實(shí)施例一種所述的啁啾光纖光柵，相應(yīng)地，在制作啁啾光纖光柵之前，需要將去除涂覆層的裸光光纖置于均勻相位掩模板的一側(cè)，并調(diào)節(jié)所述光纖與所述掩模板之間的距離為145～155um。

具體地，在調(diào)節(jié)所述光纖與所述掩模板之間的距離時(shí)，在光纖與所述掩模板之間的上方存在一個(gè)圖像控制器CCD，所述CCD實(shí)時(shí)采集光纖與所述掩模板之間的距離圖像信息，并將該圖像信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)中，工作人員可以從計(jì)算機(jī)中看到該圖像信息，并利用CCD上的標(biāo)尺來(lái)調(diào)整當(dāng)前距離，并將當(dāng)前距離調(diào)整為145～155um，優(yōu)選地為148、150、152um。

將所述光纖與所述掩模板之間的距離調(diào)整好之后，打開(kāi)固體激光器，將所述固定激光器的功率調(diào)整為1.5～2.0mJ，將所述固定激光器的頻率調(diào)整為30～50kHZ；然后調(diào)節(jié)柱透鏡與所述光纖之間的距離，使得所述固體激光器發(fā)出的光束在橫向壓縮。其中，所述固體激光器的波長(zhǎng)為266nm，所述固體激光器的光束面積為2*2mm。

調(diào)整好柱透鏡與所述光纖之間的距離后，調(diào)節(jié)狹縫的寬度至1.5～2.5cm，使得所述固體激光器發(fā)出的光束經(jīng)第一反射鏡、第二反射鏡及第三反射鏡反射到柱透鏡上，再經(jīng)所述狹縫聚焦后照射到均勻相位掩模板上。這里，所述均勻相位掩模板的周期為1072nm，所述均勻相位掩模板的零級(jí)衍射率為4％。

當(dāng)光束照射至均勻相位掩模板后，調(diào)節(jié)所述均勻相位掩模板的位置，使得所述光束產(chǎn)生衍射光，利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，獲取啁啾光纖光柵。

這里，所述利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，包括：控制所述固體激光器移動(dòng)至預(yù)設(shè)的距離，使得衍射光照射在所述光纖上，這樣就形成了啁啾光纖光柵。所述預(yù)設(shè)的距離為8～9mm。這樣使得光纖光柵的平均折射率提高，光柵的直流分量增加，使得光柵的中心波長(zhǎng)不斷向長(zhǎng)波方向漂移。

實(shí)施例四

實(shí)際應(yīng)用中，利用實(shí)施例一提供的方法及實(shí)施例二提供的裝置制作啁啾光纖光柵時(shí)，具體過(guò)程如下：

將去除涂覆層的裸光光纖置于均勻相位掩模板的一側(cè)，并調(diào)節(jié)所述光纖與所述掩模板之間的距離為150um。具體地，在調(diào)節(jié)所述光纖與所述掩模板之間的距離時(shí)，在光纖與所述掩模板之間的上方存在一個(gè)圖像控制器CCD，所述CCD實(shí)時(shí)采集光纖與所述掩模板之間的距離圖像信息，并將該圖像信息發(fā)送至計(jì)算機(jī)中，工作人員可以從計(jì)算機(jī)中看到該圖像信息，并利用CCD上的標(biāo)尺來(lái)調(diào)整當(dāng)前距離。

然后打開(kāi)固體激光器，將所述固定激光器的功率調(diào)整為1.57mJ；將所述固定激光器的頻率調(diào)整30kHZ；然后調(diào)節(jié)柱透鏡與所述光纖之間的距離，使得所述固體激光器發(fā)出的光束在橫向壓縮。其中，所述固體激光器的波長(zhǎng)為266nm，所述固體激光器的光束面積為2*2mm。

調(diào)整好柱透鏡與所述光纖之間的距離后，調(diào)節(jié)狹縫的寬度至2.0cm，使得所述固體激光器發(fā)出的光束經(jīng)第一反射鏡、第二反射鏡及第三反射鏡反射到柱透鏡上，再經(jīng)所述狹縫聚焦后照射到均勻相位掩模板上。這里，所述均勻相位掩模板的周期為1072nm，所述均勻相位掩模板的零級(jí)衍射率為4％。

當(dāng)光束照射至均勻相位掩模板后，調(diào)節(jié)所述均勻相位掩模板的位置，使得所述光束產(chǎn)生衍射光，利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，獲取啁啾光纖光柵。

這里，所述利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，包括：控制所述固體激光器移動(dòng)至預(yù)設(shè)的距離，使得衍射光照射在所述光纖上，獲取啁啾光纖光柵。本實(shí)施例中預(yù)設(shè)的距離為9mm，這樣使得光纖光柵的平均折射率提高，光柵的直流分量增加，使得光柵的中心波長(zhǎng)不斷向長(zhǎng)波方向漂移。

這里，所述啁啾光纖光柵的反射圖譜可參見(jiàn)圖3，所述啁啾光纖光柵的投射光譜可參見(jiàn)圖4。

本發(fā)明提供的實(shí)施例帶來(lái)的有益效果至少是：

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種制作啁啾光纖光柵的方法、裝置及光纖激光器，所述方法包括：將去除涂覆層的裸光光纖置于均勻相位掩模板的一側(cè)，調(diào)節(jié)所述光纖與所述掩模板之間的距離為145～155um；調(diào)節(jié)狹縫的寬度至1.5～2.5cm，使得所述固體激光器發(fā)出的光束經(jīng)第一反射鏡、第二反射鏡及第三反射鏡反射后，所述光束經(jīng)所述狹縫聚焦后照射到均勻相位掩模板上；調(diào)節(jié)所述均勻相位掩模板，使得所述光束產(chǎn)生衍射光；利用掃描刻寫(xiě)方法，使得衍射光照射在所述光纖上，獲取啁啾光纖光柵；其中，所述第一反射鏡與所述第二反射鏡垂直；所述第二反射鏡與所述第三反射鏡位于同一水平位置；如此，通過(guò)紫外高能曝光提高了光柵的平均折射率，使光柵的中心波長(zhǎng)不斷往長(zhǎng)波長(zhǎng)的方向漂移，從而形成啁啾光纖光柵；這樣利用普通的均勻相位掩模板即可制作出啁啾光纖光柵，無(wú)需特意準(zhǔn)備啁啾相位掩模板即可實(shí)施，提高了制作的方便性，且大大降低了啁啾光纖光柵的生產(chǎn)成本。

以上所述，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并非用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。