一種制作高精度多波長弱反射率光纖光柵陣列裝置的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及光器件的制造領域，特別是精確制作多波長弱反射率光纖光柵陣 列裝置，該方法采用反射率和透射光譜相結合的方法，通過監(jiān)測透射譜的中心波長偏移以 及反射率的大小變化，可以實現(xiàn)精確制造多波長弱反射率光纖光柵。
【背景技術】
[0002] 在光纖傳感等領域，光纖光柵作為常規(guī)光無源器件被廣泛使用。根據不同的需求， 有著不同類型的光纖光柵，如布拉格光纖光柵；基于光纖光柵的干涉式光纖傳感需要具有 低反射率的光纖光柵等。對于布拉格光纖光柵來說，光纖光柵反射率、3dB帶寬、邊摸抑制比 都是重要關鍵指標；而光纖光柵的反射率，對于光學設計來說至關重要。
[0003] 制作普通光纖光柵時，利用光譜儀觀察寬帶光源通過光柵后的透射譜，來計算光 柵的反射率。這種方法僅適合中、高反射率的光柵。文獻"Reflectivity measurement of weak fiber Bragg grating"（武漢理工大學學報，J. Wuhan Univ. Mater)提出了一種多光 柵累積測量的方法，通過測量該組光柵的累積反射，來計算單個光柵的平均反射率。這種方 法誤差大且不能標識單個光柵的真實反射率。

【發(fā)明內容】

[0004] 本實用新型的目的為了克服上述現(xiàn)有技術存在的問題及不足，提供一種能夠精確 制作多波長弱反射率光纖光柵陣列裝置，通過光纖光柵的透射譜以及反射功率的大小來共 同決定。
[0005] 為達到上述目的，本實用新型采用的技術方案如下：
[0006] -種制作高精度多波長弱反射率光纖光柵陣列裝置，由寬譜光源、環(huán)形器、敏化的 光纖、光譜分析儀、可調窄帶濾波器、光功率監(jiān)測系統(tǒng)組成，其特征在于：寬譜光源與環(huán)形器 的端口 1連接，環(huán)形器的端口 2與敏化的光纖一端連接，敏化的光纖的另一端與光譜分析儀 連接；環(huán)形器的端口 3與可調窄帶濾波器的輸入端連接；可調窄帶濾波器的輸出端連接到 光功率監(jiān)測系統(tǒng)。
[0007] 利用上述的制作高精度多波長弱反射率光纖光柵陣列裝置制作高精度多波長弱 反射率光纖光柵陣列的方法，其特征在于按以下步驟進行：步驟一，設置光譜分析儀的分辨 率、中心波長和波長跨度，在敏化的光纖上刻制光纖光柵時，并將光纖光柵的中心波長的偏 差控制在0.1 nm以內，獲得弱反射率光纖光柵的透射譜；步驟二，設置可調窄帶濾波器的中 心波長和波長跨度，在光功率監(jiān)測系統(tǒng)中獲得弱反射率光纖光柵的反射功率以及反射點的 位置信息；當光纖光柵的反射功率達到設計要求時即刻好一條光纖光柵；步驟三，重復步 驟一和步驟二，直到刻完所有的光纖光柵完成多波長弱反射率光纖光柵陣列。
[0008] 所述多波長弱反射率光纖光柵陣列的弱反射率控制在5%的設計誤差以內。
[0009] 本實用新型制作高精度多波長弱反射率光纖光柵陣列時，設置光譜分析儀的中心 波長，在在線刻制光纖光柵時，確保中心波長偏差控制在0.1 nm以內；通過光功率監(jiān)測系統(tǒng) 觀察光纖光柵的反射率，使反射率控制在5%的設計誤差以內。
【附圖說明】
[0010] 圖1是本實用新型的裝置示意圖；
[0011] 圖2是本實用新型的多波長弱反射率光纖光柵陣列的示意圖；
【具體實施方式】
[0012] 為進一步說明本實用新型的具體技術內容，以下結合實例和附圖對本實用新型作 詳細的描述，其中：
[0013] 請參照圖1，本實用新型裝置由寬譜光源、環(huán)形器、敏化的光纖、光譜分析儀、可調 窄帶濾波器、光功率監(jiān)測系統(tǒng)組成，其特征在于：寬譜光源與環(huán)形器的端口 1連接，環(huán)形器 的端口 2與敏化的光纖一端連接，敏化的光纖的另一端與光譜分析儀連接；環(huán)形器的端口 3 與可調窄帶濾波器的輸入端連接；可調窄帶濾波器的輸出端連接到光功率監(jiān)測系統(tǒng)。
[0014] 利用上述的制作高精度多波長弱反射率光纖光柵陣列裝置制作高精度多波長弱 反射率光纖光柵陣列的方法，其特征在于按以下步驟進行：步驟一，設置光譜分析儀的分辨 率、中心波長和波長跨度，在敏化的光纖上刻制光纖光柵時，并將光纖光柵的中心波長的偏 差控制在0.1 nm以內，獲得弱反射率光纖光柵的透射譜；步驟二，設置可調窄帶濾波器的中 心波長和波長跨度，在光功率監(jiān)測系統(tǒng)中獲得弱反射率光纖光柵的反射功率以及反射點的 位置信息；當光纖光柵的反射功率達到設計要求時即刻好一條光纖光柵；步驟三，重復步 驟一和步驟二，直到刻完所有的光纖光柵完成多波長弱反射率光纖光柵陣列。所述多波長 弱反射率光纖光柵陣列的弱反射率控制在5%的設計誤差以內。
[0015] 請參考圖2,圖2是依照本實用新型實施例，得出的多波長弱反射率光纖光柵的細 節(jié)圖，實施例具體包括以下步驟：
[0016] 步驟1 :寬譜光源（臺式ASE光源）與普通商用環(huán)形器的端口 1相連；
[0017] 步驟2 :將普通商用環(huán)形器的端口 2與要制作的多波長弱反射率光纖光柵的敏化 的光纖一端相連；敏化的光纖另一端與光譜分析儀相連，設置光譜分析儀的分辨率、中心波 長和波長跨度，在敏化的光纖上刻制光纖光柵時，并將光纖光柵的中心波長的偏差控制在 0.1 nm以內，獲得弱反射率光纖光柵的透射譜；
[0018] 步驟3 :將普通商用環(huán)形器的端口 3和可調窄帶濾波器相連接；
[0019] 步驟4 :調整可調窄帶濾波器的中心波長以及帶寬，通過光功率監(jiān)測系統(tǒng)來觀察 特定波長光柵的反射功率。因為每個光柵的反射率是經過嚴格計算的，都在1%~2%之 間；通過光功率監(jiān)監(jiān)測系統(tǒng)，當觀察到光柵的反射率達到設計值偏差的5%以內時，停止刻 制；然后，進行下一個特定波長光柵的刻制，直到所有的光柵都刻制完成。此方法的最大優(yōu) 勢是，可以對每一個光纖光柵都進行精確刻制。
[0020] 在該步驟中，光譜分析儀分辨率的設置對于精確制作出多波長弱反射率光纖光柵 十分重要，光譜分析儀的分辨率要小于光纖光柵的3dB帶寬。
[0021] 為了說明本實用新型提供的多波長弱反射率光纖光柵反射率制作方法的優(yōu)點， 對比采用傳統(tǒng)的寬譜光源和光譜分析儀相結合，制作弱反射率光纖光柵的方法；根據公式 Λ = 1 ?ο1-?來計算弱光纖光柵的反射率，其中TdB為透射譜中谷的深度。由于T dB值較小， 無法精確讀出，進而無法精確獲得弱光纖光柵的反射率，只能給出TdB~ 0.1 dB時對應的反 射率大概值為2. 28%。通過對比，就會發(fā)現(xiàn)本實用新型提供的多波長弱反射率光纖光柵制 作方法在精確度上要遠遠優(yōu)于傳統(tǒng)方法。
[0022] 以上所述的具體實施例，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進一 步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施例而已，并不用于限制本 實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包 含在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種制作高精度多波長弱反射率光纖光柵陣列裝置，由寬譜光源、環(huán)形器、敏化的光 纖、光譜分析儀、可調窄帶濾波器、光功率監(jiān)測系統(tǒng)組成，其特征在于：寬譜光源與環(huán)形器的 端口 1連接，環(huán)形器的端口 2與敏化的光纖一端連接，敏化的光纖的另一端與光譜分析儀連 接；環(huán)形器的端口 3與可調窄帶濾波器的輸入端連接；可調窄帶濾波器的輸出端連接到光 功率監(jiān)測系統(tǒng)。
【專利摘要】本實用新型涉及一種制作高精度多波長弱反射率光纖光柵陣列裝置，裝置為寬譜光源與環(huán)形器的端口1連接，環(huán)形器的端口2依次與敏化的光纖、光譜分析儀連接；環(huán)形器的端口3依次與可調窄帶濾波器、光功率監(jiān)測系統(tǒng)相連；制作方法為設置光譜分析儀的分辨率、中心波長和波長跨度，在敏化的光纖上刻制光纖光柵時，并將光纖光柵的中心波長的偏差控制在0.1nm以內，獲得弱反射率光纖光柵的透射譜；設置可調窄帶濾波器的中心波長和波長跨度，在光功率監(jiān)測系統(tǒng)中獲得弱反射率光纖光柵的反射功率以及反射點的位置信息；當光纖光柵的反射功率達到設計要求時即刻好一條光纖光柵；重復上述步驟直到刻完所有的光纖光柵完成多波長弱反射率光纖光柵陣列。
【IPC分類】G02B6-02
【公開號】CN204422808
【申請?zhí)枴緾N201420750298
【發(fā)明人】張海兵, 申和平
【申請人】北京神州普惠科技股份有限公司
【公開日】2015年6月24日
【申請日】2014年12月3日