專利名稱：一種制作相移采樣光纖光柵的方法
技術領域：
本發(fā)明屬于光纖通信技術領域，特別涉及了一種制作相移采樣光纖的方法。
背景技術：
光纖布拉格光柵由于其良好的波長濾波特性及全光纖輸入輸出等優(yōu)點，作為一類十分重要的光纖型器件在光纖通信領域被廣泛應用。其中采樣光纖布拉格光柵更是由于其優(yōu)良的多通道窄帶波長濾波能力，在光信息處理、光纖通信系統(tǒng)色散補償?shù)阮I域有廣泛的應用，同時也是光碼分多址復用通信系統(tǒng)的核心器件編碼/解碼器的一種常用器件。根據(jù)折射率調制來分采樣光纖光柵又可分為振幅采樣和相位采樣光纖光柵。振幅采樣光纖光柵由于其原理上具有的比相位采樣光纖光柵低的散射系數(shù)，在相同的光柵長度情況下要達到相同的波長反射率，振幅采樣光纖光柵需要的折射率調制深度要比相位采樣光纖光柵需要的折射率調制深度要大，因此在波長波通道數(shù)較多的情況下較難制作反射率能達到要求的振幅采樣光纖光柵，而相位采樣光纖光柵則可以解決這個問題?，F(xiàn)有的實現(xiàn)永久性相位采樣光纖光柵的方法主要是采用特制的相位躍變掩模板一次性刻蝕光纖光柵和利用匯聚的激光束二次曝光技術。采用前者方法一塊掩模只能制作相似光譜特性的光柵，光纖光柵的定制能力較差，缺乏靈活性；采用后者方法，雖然克服了前者方法的缺點，但由于需要精確控制激光照射光柵而產(chǎn)生的折射率變化及匯聚激光光束要求較高，系統(tǒng)較復雜且成本比較高。

發(fā)明內容
本發(fā)明目的就是針對現(xiàn)有技術的不足，利用高壓電極放電產(chǎn)生的電弧能夠減小光纖光柵芯層折射率調制深度的特點，提出一種定制靈活、制作難度低的制作相位采樣光纖光柵的方法。
本發(fā)明提出一種采用電弧放電技術實現(xiàn)相位采樣光纖光柵的方法，該方法是在光纖光柵區(qū)域的一個或多個位置，利用高壓電極放電產(chǎn)生的電弧與光纖光柵作用，以實現(xiàn)相位采樣光纖光柵。
本發(fā)明的方法具體包括以下步驟1、將已經(jīng)寫入光纖光柵的光纖拉緊后固定在光纖夾具上；2、將兩個電極組成的電極對固定在兩個光纖夾具中間，并使電極與光纖垂直，且在同一平面上；3、根據(jù)實際需要的相位采樣光纖光柵光譜要求，采用耦合模數(shù)值計算及優(yōu)化算法(如遺傳基因算法等)反推出光纖光柵各個相位躍變點的位置，控制步進電機帶動電極對沿光纖軸向直線運動并在這些位置停穩(wěn)；4、根據(jù)電極對的參數(shù)、光纖參數(shù)及各個點所需相位變化量，控制電極放電及放電時間，使電弧與光纖光柵作用；5、重復3、4步驟，直至在所有需要改變相位的點都已放電完成。
步驟3和步驟4中根據(jù)相位采樣光纖光柵光譜要求控制電極位置以及根據(jù)電極對的參數(shù)、光纖參數(shù)及各個點所需相位變化量控制電極放電及放電時間為本行業(yè)的成熟技術，不再進行贅述。
本發(fā)明中光纖光柵是芯層折射率沿著光纖軸向微擾的一維周期性結構，相位躍變光纖光柵則是在這個一維擾動的某個位置有一個擾動突變，即在該位置有相位躍變；相位采樣光纖光柵在其光柵區(qū)域存在多個前述的相位躍變，且這些躍變按照一定的周期性結構排列。由于電弧與光纖光柵作用會使得光纖光柵的折射率擾動(折射率調制深度)減小，產(chǎn)生一個等效的相位躍變，該等效的相位躍變大小跟電弧的溫度及電弧與光柵作用的時間長短有關。在多個位置通過電弧與光柵作用即可制作相位采樣光纖光柵。本發(fā)明方法可以靈活的定制相位采樣光纖光柵，并減小相位采樣光纖光柵制作難度。


圖1為實現(xiàn)相位采樣光纖光柵的示意圖；
圖2為所要實現(xiàn)的光纖光柵相位變化示意圖；圖3為相位采樣光纖光柵的反射光譜示意圖。
具體實施例方式
如圖1所示，把一段已經(jīng)寫入光纖光柵5的光纖1自然或預加應力拉直固定在光纖夾具2和6上；電極對3固定在步進電機4上，使得兩電極與光纖垂直，且電極尖端到光纖的距離相等并與光纖在同一平面上；計算機7控制步進電機4依次運動到圖2所指示相位變化位置，并控制電極對3放電及放電時間。
制作相位采樣光纖光柵所需的相位變化如圖2所示，圖中橫坐標為光纖光柵的歸一化長度，縱坐標為光纖光柵在各個位置的相位變化量(單位為π)，曲線有躍變即表示該位置相位躍變π，也就是需要高壓電弧與光纖光柵作用的位置。按照圖2示意的相位躍變位置曲線制作的光纖光柵反射光譜如圖3所示，圖中橫坐標為光的波長(單位為納米)，縱坐標為光柵的反射率。
本發(fā)明實例中所用的是一段長度為2厘米反射波長在1.55微米波段的光纖光柵，電極是直接采用光纖熔接機上的電極對，通過控制熔接機來控制電極對的放電及放電時間。
權利要求
1.一種制作相移采樣光纖光柵的方法，其特征在于方法具體包括以下步驟(1)將已經(jīng)寫入光纖光柵的光纖拉緊后固定在光纖夾具上；(2)將兩個電極組成的電極對固定在兩個光纖夾具中間，并使電極與光纖垂直，且在同一平面上；(3)根據(jù)實際需要的相位采樣光纖光柵光譜要求，采用耦合模數(shù)值計算及優(yōu)化算法反推出光纖光柵各個相位躍變點的位置，控制步進電機帶動電極對沿光纖軸向直線運動并在這些位置停穩(wěn)；(4)根據(jù)電極對的參數(shù)、光纖參數(shù)及各個點所需相位變化量，控制電極放電及放電時間，使電弧與光纖光柵作用；(5)重復步驟(3)和(4)，直至在所有需要改變相位的點都已放電完成。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種制作相移采樣光纖的方法?，F(xiàn)有的制作相位采樣光纖光柵的方法或者定制能力較差、缺乏靈活性，或者系統(tǒng)復雜、成本高。本發(fā)明方法具體是將已經(jīng)寫入光纖光柵的光纖拉緊后固定在光纖夾具上，將電極對固定在兩個光纖夾具中間；根據(jù)實際需要的相位采樣光纖光柵光譜要求，確定各個相位躍變點的位置，控制電極對在這些位置停穩(wěn)；根據(jù)電極對的參數(shù)、光纖參數(shù)及各個點所需相位變化量，控制電極放電及放電時間，使電弧與光纖光柵作用；重復3、4步驟，直至在所有需要改變相位的點都已放電完成。本發(fā)明方法可以靈活的定制相位采樣光纖光柵，并減小相位采樣光纖光柵制作難度。
文檔編號G02B6/34GK1945367SQ20061005397
公開日2007年4月11日 申請日期2006年10月26日 優(yōu)先權日2006年10月26日
發(fā)明者嚴金華, 何賽靈 申請人:浙江大學