一种可同时制作两种光纤光栅的照射系统的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种可同时制作两种光纤光栅的照射系统，其由激光发生部件、半透半反镜和相位掩膜板构成，上述各部分的位置关系如下：所述的相位掩膜板包括水平相位掩膜板和垂直相位掩膜板，所述水平相位掩膜板设置于激光发生部件与半透半反镜的延长线上，所述垂直相位掩膜板设置于半透半反镜的下方并与水平相位掩膜板垂直；所述半透半反镜与水平方向的夹角为30°-60°。本实用新型的照射系统可以同时生产的两种光纤光栅除相位掩膜板型号，其它制作条件完全一致，具有极高的匹配度，有效避免了温差、激光器光束质量等因素对光纤光栅写入时的影响。
【专利说明】一种可同时制作两种光纤光栅的照射系统
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种可同时制作两种光纤光栅的照射系统。
【背景技术】
[0002]光纤光栅是利用光纤材料的光敏性(外界入射光子和纤芯内锗离子相互作用引起的折射率永久性变化)，在纤芯内形成空间相位光栅，其作用的实质是在纤芯内形成(利用空间相位光栅的布拉格散射的波长特性)一个窄带的(投射或反射)滤光器或反射镜。
[0003]光纤光栅具有体积小、波长选择性好、不受非线性效应影响、极化不敏感、易于与光纤系统连接、便于使用和维护、带宽范围大、附加损耗小、器件微型化、耦合性好、可与其他光纤器件融成一体等特性，而且光纤光栅制作工艺比较成熟，易于形成规模生产，成本低，因此它具有良好的实用性，其优越性是其他许多器件无法替代的。这使得光纤光栅以及基于光纤光栅的器件成为全光网中理想的关键器件。
[0004]1978年K.0.Hill等人首先在掺锗光纤中采用驻波写入法制成第一只光纤光栅，经过二十多年来的发展，在光纤通信、光纤传感等领域均有广阔的应用前景。随着光纤光栅制造技术的不断完善，光纤光敏性逐渐提高；各种特种光栅相继问世，光纤光栅某些应用已达到商用化程度。应用成果日益增多，使得光纤光栅成为最有发展前途、最具代表性和发展最为迅速的光纤无源器件之一。
[0005]光纤光栅的写入方法主要分为内部写入和外部写入。内部写入光纤光栅应用较少，外部写入法克服了内部写入法的固有局限性。近年来随着科技发展，由于系统分辨率与其稳定性的提高，外部写入法得以广泛应用。目前最常用的外部写入法主要包括干涉仪法，逐点写入法，相位模板法和振幅模板法等。常用的光纤光栅制作方法有全息相干法、相位掩模法及逐点写入法。
[0006]传统的相位掩模法生产光纤光栅只能使得光纤在经过一次紫外曝光时写入一根光纤光栅，生产效率不高，无形中增加了光纤光栅的制作成本。而且传统的方式一次照射只能生产一种光纤光栅，对于某些特殊要求需要匹配度较高的全波段光纤光栅，需要严格控制写入条件才能保光纤光栅图谱完全一致。
[0007]随着光纤光栅日益普遍的应用，降低光纤光栅的生产成本，并获取高匹配度的光纤光栅成为了未来发展的趋势。
实用新型内容
[0008]本实用新型的目的在于提供一种可同时制作两种光纤光栅的照射系统，其同时生产的两种光纤光栅除相位掩膜板型号不同，其它制作条件完全一致，具有极高的匹配度；并且该系统由于可同时制作两根光纤光栅，成倍的提高了光纤光栅的写入速度，降低了其生产成本；同时，本实用新型的系统具有操作简单，节能高效的优点。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型采用了如下的技术方案:
[0010]本实用新型由激光发生部件、半透半反镜和相位掩膜板构成，上述各部分的位置关系如下:所述的相位掩膜板包括水平相位掩膜板和垂直相位掩膜板，所述水平相位掩膜板设置于激光发生部件与半透半反镜的延长线上，所述垂直相位掩膜板设置于半透半反镜的下方并与水平相位掩膜板垂直；所述半透半反镜与水平方向的夹角为30° -60°。
[0011]本实用新型所述的半透半反镜设置于激光发生部件和水平相位掩膜板之间的水平线的中点上。
[0012]本实用新型所述水平相位掩膜板和垂直相位掩膜板到半透半反镜的距离相同。
[0013]本实用新型所述半透半反镜与水平方向的夹角为45°。
[0014]本实用新型所述的激光发生部件为准分子激光器。
[0015]本实用新型的有益效果为:
[0016]本实用新型的照射系统可以同时生产的两种光纤光栅除相位掩膜板型号，其它制作条件完全一致，具有极高的匹配度，有效避免了温差、激光器光束质量等因素对光纤光栅写入时的影响。
[0017]本实用新型的照射系统由于可同时制作两根光纤光栅，成倍的提高了光纤光栅的写入速度，降低了其生产成本。
[0018]本实用新型的照射系统具有操作简单，节能高效的优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的结构原理图；
[0020]在附图中，I激光发生部件、2半透半反镜、3-1水平相位掩膜板、3-2垂直相位掩膜板、4-1光纤光栅A、4-2光纤光栅B。
【具体实施方式】
[0021]如图1所示，本实用新型的照射系统由激光发生部件1、半透半反镜2和相位掩膜板构成，激光发生部件I发出的激光经半透半反镜2进行分光，获得的两束紫外线分别经水平相位掩膜板3-1和垂直相位掩膜板3-2输出，所述半透半反镜2设置于激光发生部件I和水平相位掩膜板3-1之间的水平线上，所述半透半反镜2与水平方向的夹角为30。-60。。
[0022]其中半透半反镜2和相位掩膜板可以通过悬挂或夹持等方式固定于相应的位置；可以选择的，也可以通过镜筒固定于激光发生部件I的外侧。
[0023]实施例1
[0024]激光发生部件I选用KrF准分子激光器。半透半反镜2采用GCL-0702格兰-泰勒棱镜，它的孔径角度小，全孔径角为8度，对称孔径角为5.5度，通光孔径为18mm，尺寸为35*42.3mm。半透半反镜2与水平方向的夹角为45°，并且设置于激光发生部件I和水平相位掩膜板3-1之间的水平线的中点上。水平相位掩膜板3-1采用1070.3nm的模板，垂直相位掩膜板3-2采用1059.9nm的模板。
[0025]当选择激光束的中心波长为248nm时，经半透半反镜2分光后，水平激光束的中心波长为248nm，经1070.3nm的水平相位掩膜板3-1输出，可以制成1550的光纤光栅A 4-1。垂直激光束的中心波长为248nm，经1059.9nm的垂直相位掩膜板3_2输出，可以制成1535的光纤光栅B 4-2。[0026]光纤光栅A和光纤光栅B除了写入时的相位掩膜板不同外，其他条件完全一致，具有极高的匹配度。
【权利要求】
1.一种可同时制作两种光纤光栅的照射系统，其特征在于其由激光发生部件(1)、半透半反镜(2)和相位掩膜板构成，上述各部分的位置关系如下: 所述的相位掩膜板包括水平相位掩膜板(3-1)和垂直相位掩膜板(3-2)， 所述水平相位掩膜板(3-1)设置于激光发生部件(1)与半透半反镜(2 )的延长线上， 所述垂直相位掩膜板(3-2)设置于半透半反镜(2)的下方并与水平相位掩膜板(3-1)垂直； 所述半透半反镜(2)与水平方向的夹角为30° -60°。
2.根据权利要求1所述的可同时制作两种光纤光栅的照射系统，其特征在于所述的半透半反镜(2)设置于激光发生部件(1)和水平相位掩膜板(3-1)之间的水平线的中点上。
3.根据权利要求1所述的可同时制作两种光纤光栅的照射系统，其特征在于所述水平相位掩膜板(3-1)和垂直相位掩膜板(3-2)到半透半反镜(2)的距离相同。
4.根据权利要求1所述的可同时制作两种光纤光栅的照射系统，其特征在于所述半透半反镜(2)与水平方向的夹角为45°。
5.根据权利要求1~4中的任意一项所述的可同时制作两种光纤光栅的照射系统，其特征在于所述的激光发生部件(1)为准分子激光器。
【文档编号】G03F7/20GK203595829SQ201320780809
【公开日】2014年5月14日 申请日期:2013年12月3日 优先权日:2013年12月3日
【发明者】王超然, 文继华 申请人:河北地经光电科技有限公司