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非周期性光纤光栅的制作方法

2015-1-17 10:25:07点击:
非周期性光纤光栅的制作方法 
非周期性光纤光栅又称为啁啾光栅(chirpedgratings),其反射带宽比均匀周期的Bragg光栅宽很多,可用于光通信中超高速率色散补偿、超短脉冲压缩或光栅传感器中。啁啾光栅的制作方法常见的有以下几种: 
1)两次曝光法。这种方法可采用较简单的制作均匀光纤光栅的曝光光路。第一次曝光在光纤上并不形成光栅,而是仅形成一个渐变的折射率梯度,第二次曝光过程则是在第一次曝光区域上继续写入周期均匀的光栅,两次效应迭加便构成了一个Chir光栅。这种方法的优点是利用了制作均匀光栅的曝光光路,使得制作方法大大简化。 
2)光纤弯曲法。这是在均匀光栅中引入光纤的机械变形,形成Chirp光栅的一种方法。由于光纤的弯曲角度渐变,造成光栅的周期渐变。这种方法引入的Chirp量不能过大,否则栅齿倾斜,会引起导模耦合成包层模而造成附加损耗。 
3)锥形光纤法。这是利用锥形光纤形成Chir光栅的一种方法。可在锥形光纤两端施加应力发生形变,然后写入均匀周期的光栅,应力释放后,由于锥体各部分的伸长形变不同,造成光栅周期的轴向发生均匀变化,形成Chirp光栅。也可先在锥形光纤上写入均匀光栅,然后再施加应力得到相同的效果。 
4)应力梯度法。与锥形光纤法原理相同,只是应力大小是通过将光纤粘在底座上的胶含量来调节。其优点是可以分别调节中心波长和光栅的带宽这对于制作高性能的色散补偿器具有重要的意义。 
5)复合Chirp光栅法。将一列不同周期的均匀光栅顺序写在光纤上,它最大限度地应用了制作均匀光纤光栅的工艺简单性,具有很大的灵活性。 
6)Chirp光栅的全息干涉法。这种制作Chirp光栅的基本原理是通过在双光束全息光路系统中加入柱面镜,使两束光的干涉角度沿着光纤轴向发生连续变化,从而造成光纤的纤芯折射率发生周期性渐变,形成Chirp光纤光栅。 

此外,用相位母板法也可制作啁啾光栅,曝光时使光纤与相位母板之间成一倾斜角,从而使光纤光栅的周期沿光纤z轴方向变化,形成啁啾光栅。也可以在制作母板时使其周期不均匀,用这样的母板也可制作啁啾光栅。近年来,国内外还报道了一些新的光纤光栅制作方法:直接写入法,在线成栅法,光纤刻槽拉伸法,微透镜阵列法,用聚焦二氧化碳激光器写入长周期光纤光栅法,移动平台法,用聚焦离子束写入光纤光栅等。

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