專利名稱：低雙折射光纖光柵的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及光纖光柵，特別是一種低雙折射光纖光柵的制作方法。
背景技術：
寬帶增益平坦的光學放大器，是增加波分復用傳輸系統(tǒng)容量的關鍵元件。在許多制作放大器的平坦化的方法中，基于長周期光纖光柵的增益平坦濾波器的制作方便、光譜形狀靈活和低的背向反射等優(yōu)點，成為很有潛力的元件。但是仍然有兩大問題要克服一是溫度敏感性，二是偏振相關性。
有文獻報道，可采用光纖扭轉的方法來減小光纖光柵的雙折射。但是這種方法容易使光纖光柵斷裂，而且使用壽命很難長久。
另外，綠光(532nm附近)以及紫外光(248nm附近)對光纖的曝光，都可引起光致雙折射現(xiàn)象，而且對于紫外光的報道，都局限于248nm附近。但是摻磷光纖或者光波導，對于248nm的紫外光的光敏性很差，而對193nm的紫外光的光敏性較好，但是由于193nm的波長很難找到合適的鍍膜材料來得到高偏振度和高透射率的起偏器，所以到現(xiàn)在為止，仍未見到利用193nm的偏振光制作光纖光柵的報道。
發(fā)明內容
本發(fā)明要解決的技術問題在于克服上述現(xiàn)有技術的缺陷，提供一種低雙折射光纖光柵的制作方法，該方法不僅要求簡便，而且成品率要高。
本發(fā)明的要點是利用p偏振193nm紫外激光來制作光纖光柵，并采用實時監(jiān)控的方法保證所制作的光纖光柵具有優(yōu)化的性能，成品率達到100％。
本發(fā)明的具體技術解決方案如下一種低雙折射光纖光柵的制作方法，其特征在于包括以下步驟1、取一光纖，將其中一光纖段固定在一光纖夾具上，并使該光纖段緊貼一相位板，再在該光纖段上加蓋一小的遮光物；2、該光纖的正向輸出端通過一隔離器接一光譜儀，該光纖的輸入端接一熒光源；3、開啟準分子激光器使其發(fā)出的193nm的紫外激光束通過193m紫外光起偏器形成p偏振光，經準直擴束系統(tǒng)變成平行光，再經相位板和遮光物照射在該光纖段上，進行曝光，該p偏振光的振動方向平行于該光纖段的傳輸方向；4、開啟熒光源和光譜儀，通過該光譜儀監(jiān)測光纖光柵的形成，當達到所需要的反射率時，停止曝光，完成光纖光柵的制作。
所述的193nm紫外光起偏器是由一頂角為2倍193nm紫外光的布儒斯特角的底座的頂角兩邊貼設石英板而構成。
所述的光纖為石英光纖，在制作光纖光柵之前，應在100個大氣壓的氫氣中放置一周。
本發(fā)明的技術效果如下1、實驗證明，利用本發(fā)明方法制作光纖光柵，成品率100％。
2、利用本發(fā)明制作的光纖光柵，其雙折射低，比普通方法制作的光纖光柵的雙折射至少減小了5倍。
圖1是本發(fā)明用于制作低雙折射光纖光柵的裝置中193nm的紫外光起偏器4的結構示意2是本發(fā)明用于制作低雙折射光纖光柵的裝置示意圖。
圖3是本發(fā)明的測試裝置圖中1-193nm紫外光偏振器的底座；2—石英板；3—準分子激光器發(fā)出193nm的紫外光束；4-193nm紫外光束的起偏器；5—紫外光準直擴束系統(tǒng)；6—經過準直擴束后的紫外光； 7—遮光物； 8—相位板；9—待制作的光纖光柵；10—光纖；11—熒光源；12—隔離器；13—光譜儀；14—光纖夾具；15—泵浦源；16—波分復用器；17—固定F-P干涉儀；18—棱鏡；19—CCD相機；20—監(jiān)控器。
具體實施例方式
先請參閱圖1、圖2，圖1是本發(fā)明用于制作低雙折射光纖光柵的裝置中193nm的紫外光起偏器4的結構示意圖，圖2是本發(fā)明用于制作低雙折射光纖光柵的裝置示意圖。本發(fā)明用于制作低雙折射光纖光柵的裝置中193nm的紫外光起偏器4是由一頂角為2倍193紫外光的布儒斯特角的底座1的頂角兩邊貼設有兩塊石英板2所構成。本發(fā)明是采用圖2所示的裝置制作低雙折射光纖光柵的。
下面通過實施例對本發(fā)明作進一步說明本發(fā)明低雙折射光纖光柵的制作方法的實施例，都是包括以下步驟①取一光纖10，將其中一光纖段9固定在一光纖夾具14上，使該光纖段9緊貼一相位板8，再在該光纖段9上加蓋一小的遮光物7；②該光纖10的正向輸出端通過一隔離器12接一光譜儀13，該光纖10的輸入端接一熒光源11；③開啟準分子激光器使其發(fā)出的193nm的紫外激光束3通過193m紫外光起偏器4形成p偏振光，經紫外光準直擴束系統(tǒng)5變成平行光，再經相位板8和遮光物7照射在光纖段9上進行曝光，該p偏振光的振動方向平行于光纖段9的傳輸方向；④開啟熒光源15和光譜儀13通過光譜儀13監(jiān)測光纖光柵的形成，當達到所需要的反射率時，停止曝光，完成光纖光柵的制作。
實施例中，所述的光纖10是中國武漢郵電科學院制作的Yb3+光纖，在制作光纖光柵之前，應在100個大氣壓的氫氣中放置一周。
準分子激光器出射的193nm激光束3經193m紫外光起偏器4形成p偏振光，通過準直擴束系統(tǒng)5成為平行光6，經過周期為724nm的相位板8，照射在10cm長的摻Yb3+光纖段9上，該光纖段9緊貼相位板8。摻Yb3+光纖10共長45cm。在10cm的光纖段9的中間，由遮光物7遮擋5mm，使紫外光不能透過。為了方便的得到光纖的初始折射率，我們首先利用圖2所示的熒光源來監(jiān)控光纖光柵的形成。這樣，可以記錄下光纖光柵最初始的布拉格波長，從而可得到光纖光柵的原始折射率。
在光纖光柵制作好之后，采用如圖3所示的裝置測試相移分布反饋光纖激光器的輸出特性。該光纖的泵浦源15采用波長為980nm的半導體激光器，泵浦光通過波分復用器16泵浦Yb3+光纖10。在所制作的相移分布反饋光纖激光器的正向輸出和反向輸出端都加了1053nm的隔離器12，用以防止端面反射。激光器的正向輸出接入光譜儀13，來監(jiān)控激光器的輸出波長。激光器的反向輸出端的光通過固定F-P干涉儀17、棱鏡18輸入CCD相機19，由監(jiān)測器20監(jiān)測，用以測量激光的兩個偏振模的間隔。從而可得到相應的光纖光柵的雙折射。
表一列出了本發(fā)明其它幾個實施例及其對比例的情況，由表可以看出，雖然光纖是同一種光纖，但由于所采用的準分子激光的偏振特性不同，所得到的光纖光柵的雙折射也是不同的。使用193nm的偏振器所制作的光纖光柵的雙折射比未使用偏振器的紫外光所制作的光纖光柵的雙折射至少減小了5倍。
表一
權利要求
1.一種低雙折射光纖光柵的制作方法，其特征在于包括以下步驟①取一光纖(10)，將其中一光纖段(9)固定在一光纖夾具(14)上，使該光纖段(9)緊貼一相位板(8)，再在該光纖段(9)上加蓋一小的遮光物(7)；②該光纖(10)的正向輸出端通過一隔離器(12)接一光譜儀(13)，該光纖(10)的輸入端接一熒光源(11)；③開啟準分子激光器使其發(fā)出的193nm的紫外激光束(3)通過193m紫外光起偏器(4)形成p偏振光，經準直擴束系統(tǒng)(5)變成平行光，再經相位板(8)和遮光物(7)照射在光纖段(9)上進行曝光，該p偏振光的振動方向平行于光纖段(9)的傳輸方向；④開啟熒光源(15)和光譜儀(13)，通過光譜儀(13)監(jiān)測光纖光柵的形成，當達到所需要的反射率時，停止曝光，完成光纖光柵的制作。
2.根據(jù)權利要求1所述的低雙折射光纖光柵的制作方法，其特征在于所述的193nm紫外光起偏器(4)是由一頂角為2倍193紫外光的布儒斯特角的底座(1)的頂角兩邊貼設有石英板(2)所構成。
3.根據(jù)權利要求1所述的低雙折射光纖光柵的制作方法，其特征在于所述的光纖(10)為石英光纖，在制作光纖光柵之前，應在100個大氣壓的氫氣中放置一周。
全文摘要
一種低雙折射光纖光柵的制作方法，包括以下步驟取一光纖，將其中一光纖段固定在光纖夾具上，并使該光纖段緊貼相位板，再在該光纖段上加蓋一小的遮光物；該光纖的正向輸出端通過一隔離器接一光譜儀，該光纖的輸入端接一熒光源；開啟準分子激光器使其發(fā)出的193nm的紫外激光束通過193m紫外光起偏器形成p偏振光，經準直擴束系統(tǒng)變成平行光，再經相位板和遮光物照射在光纖段上，進行曝光，該p偏振光的振動方向平行于光纖段的傳輸方向；開啟熒光源和光譜儀，通過該光譜儀監(jiān)測光纖光柵的形成，當達到所需要的反射率時，停止曝光，完成光纖光柵的制作。本發(fā)明的優(yōu)點是所制作的光纖光柵的雙折射低，成品率達到100％。
文檔編號G02B5/18GK1529192SQ20031010806
公開日2004年9月15日 申請日期2003年10月21日 優(yōu)先權日2003年10月21日
發(fā)明者范薇, 范 薇 申請人:中國科學院上海光學精密機械研究所