专利名称：一种保偏光纤切趾双光栅的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光纤光栅领域，特别是一种保偏光纤切趾双光栅。
技术背景光纤光栅是一种光纤器件，它的原材料为具有光敏性的光纤，光纤光栅 的基本制作方法是采用紫外线对光敏光纤曝光，在光纤纤芯的表面形成一条条沟槽，使光敏光纤的折射率沿轴向周期性变化，这种具有折射率周期性变 化结构的光敏光纤就称为光纤光栅，光纤纤芯表面删格条的形状、结构直接 决定着光栅的性能。普通的光纤光栅两端与其尾纤间存在较大的折射率差，这种折射率差会 引起端面反射，而端面反射的存在会严重影响光纤光栅的性能，它使反射式 光纤光栅如光纤布拉格光栅、啁啾光纤光栅等光栅的边模抑制比降低，使啁 啾光纤光栅的色散曲线存在较大的振荡，使透射式光纤光栅，如长周期光纤 光栅透射主峰两边出现系列小的透射峰。为提高光纤光栅性能，必须对光栅 切趾，使光栅的折射率变化量沿光栅轴向按一定切趾函数由光栅两端到中间 逐渐变大，以减少光栅端面与其尾纤间的折射率差，从而减小光栅的端面反 射。由于工艺等种种原因，目前的保偏光纤切趾双光栅的结构还存在一些不 足，其旁瓣抑制比比较低。 发明内容本实用新型所要解决的问题是提供一种旁瓣抑制比大于20dB、带宽小于 1.5nm、反射率为0.5 15%的保偏光纤切趾双光栅。解决上述问题的技术方案是所提供的保偏光纤切趾双光栅的纤芯表面 具有横向光栅沟槽的两个区段，本实用新型的特别之处是所说的每个区段的横向光栅沟槽的中央沟槽最深，其它沟槽以中央沟槽为中心向两边对称分布，沟槽深度依次减小，所说的光栅沟槽满足该双光栅的反射率为0.5 15%，每 一个光栅的带宽小于1.5nm，旁瓣抑制比大于20dB，所说的两个区段中对应 光栅沟槽间的距离至少等于5mm。上述光栅的旁瓣抑制比可为20 30dB，所说的两个区段中对应光栅沟槽 间的距离为5 200mm。与现有的保偏光纤切趾双光栅相比，本实用新型所提供的保偏光纤切趾 光栅的优点是使用稳定可靠，有利于多路复用，便于构成多种形式的光纤 传感，尤其是采用波分复用技术构成的分布式光纤光栅传感器阵列，可以进 行大面积的多点测量。
图1是本实用新型的保偏光纤切趾光栅的结构放大示意图。 图2是本实用新型的制造原理图。 图3是本实用新型一个实施例的反射图谱。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的内容加以说明。如图1所示。本实用新型的保偏光纤切趾双光栅由外层11和纤芯12组 成，纤芯12的外表面有两个区段A、 B，每个区段有一系列的横向沟槽13， 其中中央沟槽14最深，其它沟槽以中央沟槽14为中心向两边对称分布，沟 槽深度依次减小；两个区段A、 B的沟槽结构相同，两个区段A、 B的间距L 为5 20mm，该间距L是指两区段对应光栅沟槽间的距离，譬如图1中区段 A、 B的中央沟槽14间的距离。本实用新型的保偏光纤切趾双光栅采用紫外光曝光方法获得，其原理如 图2所示。制作的过程是使用氟化氪气体准分子激光器1产生紫外光，通 过平面反射镜2对该紫外光进行90度平行折射，然后使用4 10X2 10的紫外光扩束装置3对该紫外光进行扩束，扩束后的光斑直径为8 100mm;利用 扩束后的紫外光垂直照射高斯窗、汉宁窗、汉明窗或布莱克曼窗函数中的一 种所制成的振幅模板5，对入射平行紫外光进行振幅调制，获得光通量按所需 切趾函数(高斯窗、汉宁窗、汉明窗或布莱克曼窗函数中的一种)分布的一 束紫外光；再使用曲率半径10.2 508.6mm的柱面透镜4对调制后的紫外光 的光斑进行纵向压縮，最后通过相位模板6对光敏保偏光纤7进行曝光，即 可获得本实用新型的光纤光栅。当带宽较大时，譬如大于0.4511111时，通过平 面反射镜2对该紫外光进行90度平行折射后可以不用扩束，直接通过柱面透 镜4紫外光的光斑进行纵向压縮，然后再振幅调制。本申请人通过上述方法可以获得以下保偏光纤切趾双光栅1) 双光栅的反射率为0.5 7%，每一个光栅的带宽为0.03 0.05nm。2) 双光栅的反射率为7 15%，每一个光栅的带宽为0.03 0.05nm。3) 双光栅的反射率为0.5 7%，每一个光栅的带宽为0.05 0.2nm。4) 双光栅的反射率为7 15%，每一个光栅的带宽为0.05 0.2nm。5) 双光栅的反射率为0.5 7%，每一个光栅的带宽为0.2 0.5nm。6) 双光栅的反射率为7 15%，每一个光栅的带宽为0.2 0.5nm。7) 双光栅的反射率为0.5 7%，每一个光栅的带宽为0.5 1.5nm。8) 双光栅的反射率为7 15%，每一个光栅的带宽为0.5 1.5nm。图3给出了本实用新型一个具体实施例的反射图谱，从图3可知保偏 光纤切趾双光栅的反射率为12.41%%，旁瓣抑制比为27.75dB，带宽为 1.284nm。反射图谱的条件为分辨率O.lnm ，灵敏度HIGH1 (测试设 备YOKOGAWA AQ6370)，平均值1 ，采样点501 。光栅的中心波长为976. 293nm。
权利要求1、一种保偏光纤切趾双光栅，纤芯表面具有横向光栅沟槽的两个区段，其特征是所说的每个区段的横向光栅沟槽的中央沟槽最深，其它沟槽以中央沟槽为中心向两边对称分布，沟槽深度依次减小，所说的光栅沟槽满足该双光栅的反射率为0.5～15％，每一个光栅的带宽小于1.5nm，旁瓣抑制比大于20dB，所说的两个区段中对应光栅沟槽间的距离至少等于5mm。
2、 根据权利要求1所述的切趾双光栅，其特征是该光栅的旁瓣抑制比为 20 30dB，所说的两个区段中对应光栅沟槽间的距离为5 200mm。
专利摘要本实用新型是一种保偏光纤切趾双光栅，其纤芯表面具有横向光栅沟槽的两个区段，其特征是所说的每个区段的横向光栅沟槽的中央沟槽最深，其它沟槽以中央沟槽为中心向两边对称分布，沟槽深度依次减小，所说的光栅沟槽满足该双光栅的反射率为0.5～15％，每一个光栅的带宽小于1.5nm，旁瓣抑制比大于20dB，所说的两个区段中对应光栅沟槽间的距离至少等于5mm。本实用新型主要应用于850nm-1650nm波长范围的泵浦放大器和保偏光纤传感器等。
文档编号G02B6/02GK201107424SQ20072003304
公开日2008年8月27日 申请日期2007年12月6日 优先权日2007年12月6日
发明者任保国, 毅 何, 郑仁伟 申请人:西安盛佳光电有限公司