本发明做更详细的描述。
[0027]结合图2，长周期光纤光栅包括经扩孔处理后待写入光纤光栅的边孔光纤，结合图1(a)至图1(b)，边孔光纤包括:1-1-光纤芯、1-2-包层、1-3-空气腔；还包括分别与边孔光纤两端焊接的普通光纤2-1、2-2，距待写入光栅的光纤一端面一段距离的光纤侧面的孔3-1，距待写入光栅的光纤另一端面一段距离的光纤侧面的两处孔3-2、3-3，垂直于光纤轴向套入光纤并固定于孔3-1、3-2、3-3处的钢管4-1、4-2、4-3，一端连接钢管的聚四氟乙烯套管5-1、5-2、5-3，与聚四氟乙烯套管5-2、5-3另一端连接的微泵6_1、6-2，注入边孔光纤空气腔中的液体7和8。
[0028]本发明长周期光纤光栅通过方法制备:
[0029]取一段边孔光纤，经扩孔处理后将其两端与普通光纤焊接，对边孔光纤一端侧面加工出两个孔，另一端侧面加工出一个孔，孔深度为空气腔距光纤表面的距离，使用两微泵对两孔注入互不相溶的两种液体，直至边孔光纤的另一端侧面孔中溢出液体，对三个孔进行可拆卸封堵，光纤光栅完成，通过注入不同液体可调节光纤光栅的中心波长，通过微泵注入液体的速度可调节光纤光栅周期，通过采用不同边孔光纤的长度，光纤光栅长度得以控制。
[0030]下面以具体实施例:所选用的边孔光纤外径125 μ m，空气孔直径36.25 μ m，两空气孔间距17.5 μ m，孔距光纤边缘距离:17.5 μ m，纤芯直径:8.5 μ m，在边孔光纤中写入长周期光纤光栅，包括以下步骤:
[0031]1、取0.5m边孔光纤，将其一端用环氧胶封入点胶针头中，将点胶针头与装有氢氟酸的500mL螺口注射器连接，向边孔光纤中注入氢氟酸，直至光纤另一端有液体溢出；
[0032]2、将点胶针头从装有氢氟酸的500mL螺口注射器取下与装有蒸馏水的500mL螺口注射器连接，向边孔光纤中注入蒸馏水，直至有液体溢出；
[0033]3、将点胶针头从装有蒸馏水的500mL螺口注射器取下与空的500mL螺口注射器连接，向边孔光纤中通入空气，直至未有液体溢出，对边孔光纤的扩孔完成，此时边孔光纤参数空气孔直径45.25 μm，两空气孔间距IL 5 μm，孔距光纤边缘距离IL 5 μπι;
[0034]4、将边孔光纤的两端与普通光纤2-1、2_2焊接；
[0035]5、将距边孔光纤一端Icm处的光纤侧面置于0)2激光器下，转动光纤，在显微镜下观察光纤位置使一空气腔位于0)2激光束下，并与之垂直，打开CO 2激光器对光纤加工出深度为11.5 μ??的孔3-1 ；
[0036]6、将距边孔光纤另一端Icm处的光纤侧面置于0)2激光器下，转动光纤，在显微镜下观察光纤位置使与另一端所加工孔的同一空气腔位于0)2激光束下，并与之垂直，打开CO2激光器对光纤加工出两个孔3-2和3-3，打孔的深度为11.5 ym ;
[0037]7、取三根内径为0.2mm外径为0.25mm长度为Icm的钢管4-1、4_2、4_3，分别对其延径向方向打孔使光纤能够延钢管的径向穿过钢管；
[0038]8、将光纤穿过钢管后，使在光纤上所加工出的孔处于在钢管内部，用环氧胶进行固定与封堵，再用环氧胶封住钢管的一端；
[0039]9、使用内径为0.25mm的5cm聚四氟乙烯管5-1、5-2、5-3 —端与钢管4-1、4-2、4-3连接；
[0040]10、将聚四氟乙烯管5-2、5-3的另一端分别与两个微泵6_1、6_2相连接；
[0041]11、通过两个微泵对空气孔进行周期性注入液体水与油，直至边孔光纤另一端的钢管中溢出液体，控制微泵的压力使水与油的周期为1mm，光纤光栅写入完成；
[0042]12、对套在钢管上的聚四氟乙烯管进行可拆卸封堵，光纤光栅完成。
【主权项】
1.一种长周期光纤光栅，包括经扩孔处理后待写入光纤光栅的边孔光纤，分别与所述边孔光纤两端焊接的普通光纤，其特征是:所述边孔光纤的靠近一个端面的侧面上开有第一孔(3-1)，所述边孔光纤的靠近另一个端面上开有第二孔(3-2)和第三孔(3-3)，所述第一孔、第二孔和第三孔均与所述边孔光纤的空气腔贯通，三个侧部开有通孔的钢管(4-1、4-2,4-3)垂直于边孔光纤轴向套入边孔光纤并分别固定于第一孔、第二孔和第三孔处且与边孔光纤之间密封，第二钢管(4-2)与第一微泵(6-1)连接，第二钢管(4-2)与第二微泵(6-2)连接，边孔光纤的空气腔中通过第一微泵(6-1)和第二微泵(6-2)注有间隔分布的第一液体(7)和第二液体(8)。
2.根据权利要求1所述的长周期光纤光栅，其特征是:所述的边孔光纤由光纤芯、包层和空气腔构成，光纤芯位于中央，两侧为对称的空气腔。
3.根据权利要求1或2所述的长周期光纤光栅，其特征是:所述的第一液体(7)和第二液体(8)为两种互不相溶且折射率不同的液体，两种液体的折射率均小于纤芯的折射率。
4.一种权利要求1所述的长周期光纤光栅的制备方法，其特征是: 1)对待写入光栅的边孔光纤进行扩孔处理； 2)将一段待写入光栅的边孔光纤的两端与普通光纤焊接； 3)对距待写入光栅的边孔光纤一端面一段距离处的光纤侧面进行打孔处理形成第一孔(3-1)，对距待写入光栅的边孔光纤的另一端面一段距离处的光纤侧面进行两处处打孔处理形成第二孔(3-2)和形成第三孔(3-3); 4)对第一至第三钢管(4-1、4-2、4-3)进行径向打孔处理，并套入边孔光纤分别固定于第一孔至第三孔(3-1、3-2、3-3)处，第一至第三钢管分别连接聚第一至第三四氟乙烯套管(5-1、5-2、5-3)； 5)将第二至第三聚四氟乙烯套管(5-2、5-3)分别与第一至第二微泵(6-1、6-2)连接，通过第一至第二微泵(6-1、6-2)分别从第二孔(3-2)和第三孔(3-3)处注入第一液体(7)与第一液体(8)写入光栅； 6)待第三孔(3-3)处有液体溢出，停止液体注入，封堵三聚四氟乙烯套管。
【专利摘要】本发明提供的是一种长周期光纤光栅及制备方法。包括边孔光纤，分别与边孔光纤两端焊接的普通光纤，边孔光纤一端开有第一孔(3-1)，边孔光纤另一端开有第二孔(3-2)和第三孔(3-3)，三个侧部开有通孔的钢管(4-1、4-2、4-3)垂直于边孔光纤轴向套入边孔光纤并分别固定于第一孔、第二孔和第三孔处且与边孔光纤之间密封，第二钢管(4-2)与第一微泵(6-1)连接，第二钢管(4-2)与第二微泵(6-2)连接，边孔光纤的空气腔中通过第一微泵(6-1)和第二微泵(6-2)注有间隔分布的第一液体(7)和第二液体(8)。本发明的长周期光纤光栅具有结构简单，制作简易，成本低廉，可重复利用，光纤光栅的长度和周期均可控等优点。
【IPC分类】G02B6-02
【公开号】CN104849799
【申请号】CN201510267320
【发明人】刘志海, 徐妍, 张羽, 赵恩铭, 张亚勋, 苑立波
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年8月19日
【申请日】2015年5月22日