本發(fā)明涉及光纖光柵制作技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光纖光柵制備方法、監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法。

背景技術(shù)：

光子晶體光纖(Photonic Crystal Fiber，PCF)是由石英棒或石英毛細(xì)管排列而成，光子晶體光纖的橫截面具有周期性微孔結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，因此光子晶體光纖又被稱(chēng)為多孔光纖或微結(jié)構(gòu)光纖。與常規(guī)光纖相比，PCF具有無(wú)截止單模、高非線性、大模場(chǎng)面積、可控色散性等優(yōu)點(diǎn)，因此，PCF不僅可作為比常規(guī)光纖更優(yōu)質(zhì)的光傳輸介質(zhì)，還可以用來(lái)制作各種新型的光子器件；長(zhǎng)周期光纖光柵(LPFG)具有對(duì)外界環(huán)境敏感的特點(diǎn)，可在通信、傳感、激光器以及生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。因此在光子晶體光纖中制備長(zhǎng)周期光纖光柵，可將光子晶體光纖的特性與長(zhǎng)周期光纖光柵的特性相結(jié)合，從而大大提升PCF的性能，同時(shí)解決了原始的LPFG所存在的參數(shù)串?dāng)_、截止單模等問(wèn)題，能有效提高光柵的寫(xiě)制質(zhì)量。

目前，在PCF上制備LPFG的方法有多種，市場(chǎng)上主要采用成本低廉的CO2激光照射法。利用CO2激光照射法在PCF中形成LPFG的機(jī)制原理是利用殘余應(yīng)力釋放及物理形變，基于殘余應(yīng)力釋放的方式是將CO2激光作為熱激元，使PCF包層空氣孔受熱塌陷，破壞其周期結(jié)構(gòu)而得到LPFG。但是，由于空氣孔的坍塌會(huì)導(dǎo)致入射光的插入損耗增加，且若通過(guò)CO2熱源周期的拉錐或塌陷產(chǎn)生物理變形制備，雖然能產(chǎn)生較大的折射率調(diào)制，但是氣孔塌陷或拉錐熔融變形后的光纖機(jī)械強(qiáng)度變?nèi)酰苋菀讛?，因此，采用CO2激光照射法制備的光纖光柵機(jī)械強(qiáng)度很低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供了一種光纖光柵制備方法、監(jiān)測(cè)裝置及監(jiān)測(cè)方法，旨在解決現(xiàn)有技術(shù)制作的光纖光柵機(jī)械強(qiáng)度低的問(wèn)題。

為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種光纖光柵制備方法，所述方法包括以下步驟：

將具有高熱膨脹系數(shù)的液體填入帶孔光纖的預(yù)選空氣孔中；

對(duì)已填入所述液體的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱，以使已填入所述液體的空氣孔因所述液體受熱膨脹而膨脹，以對(duì)未填充所述液體的空氣孔產(chǎn)生擠壓，得到具有自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵。

進(jìn)一步地，所述對(duì)已填入所述液體的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱的步驟包括：

在所述已填入所述液體的帶孔光纖的軸向方向上，按照預(yù)設(shè)光柵柵距劃分為N個(gè)子帶孔光纖，其中N為正整數(shù)；

依次對(duì)每個(gè)所述子帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱。

進(jìn)一步地，所述依次對(duì)每個(gè)所述子帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱包括：依次對(duì)所述子帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域重復(fù)加熱M次，其中，M為正整數(shù)。

進(jìn)一步地，所述對(duì)已填入所述液體的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱的過(guò)程中，基于對(duì)所述光纖光柵制備過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)得到的光譜信號(hào)對(duì)加熱溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

進(jìn)一步地，所述預(yù)選空氣孔為所述帶孔光纖的任意一個(gè)或多個(gè)空氣孔。

本發(fā)明還提供了一種光纖光柵監(jiān)測(cè)裝置，所述裝置包括：第一單模光纖、第二單模光纖、光源以及光譜儀；

所述第一單模光纖的一端與待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖的一端熔接，所述第一單模光纖的另一端與所述光源連接；

所述第二單模光纖的一端與所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖的另一端熔接，所述第二單模光纖的另一端與所述光譜儀連接；

其中，所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖的預(yù)選空氣孔中已填入具有高熱膨脹系數(shù)的液體。

進(jìn)一步地，所述監(jiān)測(cè)裝置還包括加熱裝置：所述加熱裝置，用于對(duì)所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖進(jìn)行加熱，以使所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖的已填入所述液體的空氣孔因所述液體受熱膨脹而膨脹，以對(duì)未填充所述液體的空氣孔產(chǎn)生擠壓，得到具有自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵。

進(jìn)一步地，所述對(duì)所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖進(jìn)行加熱的過(guò)程中，所述加熱裝置對(duì)所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域重復(fù)加熱M次，其中，M為正整數(shù)；

及，基于對(duì)所述光纖光柵制備過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)得到的光譜信號(hào)對(duì)加熱溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明還提供了一種光纖光柵監(jiān)測(cè)方法，所述方法應(yīng)用于上述的光纖光柵監(jiān)測(cè)裝置，所述監(jiān)測(cè)方法包括：

在對(duì)所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖加熱的過(guò)程中，光源發(fā)出光線經(jīng)第一單模光纖傳輸至已加熱的所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖，以使所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖產(chǎn)生光譜信號(hào)，并將所述光譜信號(hào)經(jīng)過(guò)第二單模光纖傳輸至光譜儀；

所述光譜儀在所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖被加熱的過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述光譜信號(hào)，及根據(jù)所述光譜信號(hào)判斷所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖是否達(dá)到預(yù)設(shè)光纖光柵標(biāo)準(zhǔn)；

其中，待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖為預(yù)選空氣孔中已填入具有高熱膨脹系數(shù)的液體的帶孔光纖。

進(jìn)一步地，所述在對(duì)所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖加熱的過(guò)程中，加熱裝置對(duì)所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域重復(fù)加熱M次，其中，M為正整數(shù)；

及，基于所述光譜信號(hào)對(duì)加熱溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：

本發(fā)明將具有高熱膨脹系數(shù)的液體填入帶孔光纖的預(yù)選空氣孔中；對(duì)已填入所述液體的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱，以使已填入所述液體的空氣孔因所述液體受熱膨脹而膨脹，以對(duì)未填充所述液體的空氣孔產(chǎn)生擠壓，得到具有自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵。采用該方法或裝置制作光纖光柵，方法簡(jiǎn)單，且制作的光纖光柵機(jī)械強(qiáng)度高，膨脹位置可控，適用性強(qiáng)，不易損壞。

附圖說(shuō)明

圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例提供的光纖光柵制備方法流程圖；

圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例提供的光纖光柵制備方法流程圖；

圖3是本發(fā)明實(shí)施例提供的光纖光柵制備過(guò)程中的光纖截面示意圖；

圖4是本發(fā)明實(shí)施例提供的長(zhǎng)周期光纖光柵制備過(guò)程示意圖；

圖5是本發(fā)明實(shí)施例提供的光纖光柵監(jiān)測(cè)裝置示意圖；

圖6是本發(fā)明第三實(shí)施例提供的光纖光柵監(jiān)測(cè)裝置示意圖；

圖7是本發(fā)明第四實(shí)施例提供的光纖光柵監(jiān)測(cè)裝置示意圖；

圖8是本發(fā)明第五實(shí)施例提供的光纖光柵監(jiān)測(cè)方法流程圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

作為本發(fā)明的第一實(shí)施例，如圖1所示，本發(fā)明提供了一種光纖光柵制備方法，所述方法包括以下步驟：

步驟S101：將具有高熱膨脹系數(shù)的液體填入帶孔光纖的預(yù)選空氣孔中；

步驟S102：對(duì)已填入所述液體的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱，以使已填入所述液體的空氣孔因所述液體受熱膨脹而膨脹，以對(duì)未填充所述液體的空氣孔產(chǎn)生擠壓，得到具有自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵。

綜上所述，本發(fā)明第一實(shí)施例所提供的方法將具有高熱膨脹系數(shù)的液體填入帶孔光纖的預(yù)選空氣孔中；對(duì)已填入所述液體的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱，以使已填入所述液體的空氣孔因所述液體受熱膨脹而膨脹，以對(duì)未填充所述液體的空氣孔產(chǎn)生擠壓，得到具有自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵。采用該方法或裝置制作光纖光柵，高膨脹系數(shù)液體填充在光纖內(nèi)部，因此該結(jié)構(gòu)具有很好的一體化特征，膨脹由內(nèi)自然受熱膨脹，無(wú)需借助其余輔助裝置，因此方法簡(jiǎn)單；且制作的光纖光柵機(jī)械強(qiáng)度高，膨脹位置可控，適用性強(qiáng)，不易損壞；且該光纖光柵制備方法，填充的具有高熱膨脹系數(shù)的液體、預(yù)選空氣孔、加熱溫度、加熱次數(shù)、加熱方法、加熱裝置、加熱位置均可調(diào)節(jié)，可靈活改變光纖內(nèi)部空氣孔的膨脹大小、形狀和分布，因此，靈活性更高；且該方法制備光纖光柵成本低廉、可重復(fù)性好、大大提高了光纖光柵的制備效率。

作為本發(fā)明的第二實(shí)施例，如圖1和圖2所示，本發(fā)明提供了一種光纖光柵制備方法，所述方法包括以下步驟：

步驟S101：將具有高熱膨脹系數(shù)的液體填入帶孔光纖的預(yù)選空氣孔中；其中，當(dāng)將具有高熱膨脹系數(shù)的液體均勻填滿帶孔光纖的預(yù)選空氣孔中時(shí)，可達(dá)到該光纖光柵制備的最優(yōu)效果。

步驟S102：對(duì)已填入所述液體的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱，以使已填入所述液體的空氣孔因所述液體受熱膨脹而膨脹，以對(duì)未填充所述液體的空氣孔產(chǎn)生擠壓，得到具有自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵。其中，被加熱的預(yù)設(shè)區(qū)域的帶孔光纖的包層首先會(huì)因?yàn)槭軣岫浕?/p>

步驟S102中，所述對(duì)已填入所述液體的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱的步驟包括：

步驟S102-1：在所述已填入所述液體的帶孔光纖的軸向方向上，按照預(yù)設(shè)光柵柵距劃分為N個(gè)子帶孔光纖，其中N為正整數(shù)；

步驟S102-2：依次對(duì)每個(gè)所述子帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱。

其中，步驟S102-1和S102-2的目的是為了得到具有自膨脹結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)周期光纖光柵。對(duì)一定長(zhǎng)度的帶孔光纖預(yù)先設(shè)定一個(gè)預(yù)設(shè)光柵柵距，每次加熱時(shí)，只對(duì)一個(gè)預(yù)設(shè)光柵柵距長(zhǎng)度的子帶孔光纖進(jìn)行加熱，依次對(duì)每個(gè)所述子帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱，最終得到具有自膨脹結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)周期光纖光柵。

需要說(shuō)明的是，對(duì)所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖進(jìn)行加熱時(shí)，所述被加熱的預(yù)設(shè)區(qū)域應(yīng)小于預(yù)設(shè)光柵柵距。

進(jìn)一步地，所述依次對(duì)每個(gè)所述子帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱包括：依次對(duì)所述子帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域重復(fù)加熱M次，其中，M為正整數(shù)。

進(jìn)一步地，所述對(duì)已填入所述液體的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱的過(guò)程中，基于對(duì)所述光纖光柵制備過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)得到的光譜信號(hào)對(duì)加熱溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

上述加熱過(guò)程中，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)加熱溫度以及加熱次數(shù)等參數(shù)來(lái)改變帶孔光纖的膨脹程度。由于膨脹程度不同，該帶孔光纖內(nèi)部的結(jié)構(gòu)就不同，從而使得該帶孔光纖內(nèi)部的折射率不同，進(jìn)一步使得該帶孔光纖的光譜信號(hào)就不同，因此，通過(guò)監(jiān)測(cè)該帶孔光纖的光譜信號(hào)，來(lái)調(diào)節(jié)加熱溫度以及加熱次數(shù)等參數(shù)，最終直至得到滿意的光纖光柵。

需要說(shuō)明的是，在上述光纖光柵的制備方法中，可以采用CO2激光作為加熱裝置對(duì)帶孔光纖進(jìn)行加熱，也可以采用電弧放電、或氫氧焰等加熱裝置或加熱方法對(duì)帶孔光纖進(jìn)行加熱。且，加熱時(shí)的預(yù)設(shè)區(qū)域可以是該帶孔光纖的單側(cè)局部加熱，即單側(cè)加熱，也可以是對(duì)稱(chēng)加熱、或旋轉(zhuǎn)加熱等。總之，不同的加熱裝置或不同的加熱方式可制備具有不同自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵。

進(jìn)一步地，所述預(yù)選空氣孔為所述帶孔光纖任意一個(gè)或多個(gè)空氣孔。預(yù)選空氣孔可以為帶孔光纖的全部空氣孔、或?yàn)閹Э坠饫w纖芯周?chē)膬?nèi)圈空氣孔等。在本發(fā)明實(shí)施例中，建議對(duì)內(nèi)圈空氣孔進(jìn)行填充，因?yàn)閷?duì)內(nèi)圈空氣孔進(jìn)行填充而制備的光纖光柵效果最優(yōu)。如圖3所示，本實(shí)施例的預(yù)選空氣孔為光子晶體光纖的內(nèi)圈空氣孔。由于光子晶體光纖的包層由纖芯向外是由多圈對(duì)稱(chēng)的六邊形空氣孔組成，且越靠近纖芯的空氣孔，其引起的折射率調(diào)制越強(qiáng)，較少的光柵點(diǎn)既可以引起較大的折射率調(diào)制，所以最靠近纖芯的內(nèi)圈空氣孔引起的折射率調(diào)制效果一般為最優(yōu)的。因此，選擇內(nèi)圈空氣孔作為制備光纖光柵的預(yù)選空氣孔，可以進(jìn)一步提升光纖光柵的寫(xiě)制效率。由上述可知，當(dāng)對(duì)其他類(lèi)型的帶孔光纖的空氣孔進(jìn)行選擇時(shí)，可以任意選擇比較靠近纖芯的空氣孔，從而使制備的光纖光柵效果更好。當(dāng)對(duì)帶孔光纖的任意一個(gè)或多個(gè)空氣孔進(jìn)行填充時(shí)，也在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。

需要說(shuō)明的是，具有高熱膨脹系數(shù)的液體可以有多種選擇，例如水、或酒精等。由于每種具有高熱膨脹系數(shù)的液體的受熱膨脹程度不同，帶孔光纖的空氣孔也因?yàn)槠渌钊氲囊后w的不同，而造成受熱膨脹的程度也不相同。

在本實(shí)施例中，該方法主要是基于光子晶體光纖進(jìn)行光纖光柵的制備，但是，該制備方法可以應(yīng)用于各種類(lèi)型的帶孔光纖，例如：實(shí)芯光子晶體光纖(PCF)、空芯光子晶體光纖(PBF)、空芯光纖(HOF)、懸芯光纖(SCF)等等。

在步驟S101中，將具有高熱膨脹系數(shù)的液體填入帶孔光纖的預(yù)選空氣孔中時(shí)，可以采用多種方式對(duì)帶孔光纖的空氣孔進(jìn)行選擇性填充。在本實(shí)施例中提供了以下三種填充方法：

(1)全填充法：直接將具有高熱膨脹系數(shù)的液體填入帶孔光纖的全部空氣孔中。主要可通過(guò)虹吸現(xiàn)象或采用液體高壓泵入等方式進(jìn)行填充。

(2)內(nèi)圈孔填充法：采用一定內(nèi)徑的玻璃管，該選用的玻璃管內(nèi)徑大小大于光子晶體光纖的內(nèi)圈空氣孔內(nèi)徑，并小于光子晶體光纖的次內(nèi)圈空氣孔內(nèi)徑，將玻璃管與光子晶體光纖熔接，使得內(nèi)圈空氣孔與外界呈聯(lián)通狀態(tài)，而其它空氣孔由于玻璃管壁堵住而無(wú)法與外界聯(lián)通，再通過(guò)液體虹吸現(xiàn)象或采用液體高壓泵入等方式將液體填入光子晶體光纖的內(nèi)圈空氣中，使光子晶體光纖的內(nèi)圈空氣孔填入具有高熱膨脹系數(shù)的液體。如圖3所示，由于光子晶體光纖的包層由纖芯向外是由多圈對(duì)稱(chēng)的六邊形空氣孔組成，且越靠近纖芯的空氣孔，其引起的折射率調(diào)制越強(qiáng)，較少的光柵點(diǎn)既可以引起較大的折射率調(diào)制，所以最靠近纖芯的內(nèi)圈空氣孔引起的折射率調(diào)制效果一般為最優(yōu)的。因此，選擇內(nèi)圈空氣孔作為制備光纖光柵的預(yù)選空氣孔，可以進(jìn)一步提升光纖光柵的寫(xiě)制效率。

(3)空氣孔選擇性填充法：將單模光纖與待填充的光子晶體光纖熔接，并在距離熔接點(diǎn)10-20μm處用切割刀將單模光纖切斷，利用飛秒激光對(duì)切面進(jìn)行選擇性開(kāi)孔，使得開(kāi)孔位置與外界聯(lián)通，其余位置與外界閉合，再通過(guò)液體虹吸現(xiàn)象或采用液體高壓泵入等方式將液體填入光子晶體光纖內(nèi)圈中，使光子晶體光纖的已選空氣孔填入具有高熱膨脹系數(shù)的液體。

在本實(shí)施例中，如圖4(a)所示，帶孔光纖選擇的是光子晶體光纖，預(yù)選空氣孔為光子晶體光纖的內(nèi)圈孔，所選具有高熱膨脹系數(shù)的液體為水；如圖4(b)所示，將水填入光子晶體光纖的內(nèi)圈孔，采用了CO2激光作為加熱裝置對(duì)帶孔光纖進(jìn)行加熱，其中，CO2激光加熱裝置的功率最大為10w，功率穩(wěn)定性為2％左右，激光聚焦光斑為30-50μm，每個(gè)光柵柵距被設(shè)定為500μm，將光子晶體光纖按照每500μm為單位劃分為M個(gè)子光子晶體光纖，然后采用CO2激光加熱裝置依次對(duì)每個(gè)子光子晶體光纖加熱N次；如圖4(c)所示，為加熱后得到具有自膨脹結(jié)構(gòu)的長(zhǎng)周期光纖光柵。經(jīng)仿真實(shí)驗(yàn)得出，光柵柵距一般被設(shè)定在300-700μm，光纖光柵的制備效果最優(yōu)。采用本發(fā)明實(shí)施例所提供的方法制備的具有自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵，該種光纖光柵應(yīng)用范圍廣泛，例如：(1)基于該自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵制作的濾波器、增益平坦器。其中，通過(guò)靈活調(diào)節(jié)光纖光柵制備過(guò)程中的預(yù)選空氣孔、填充液體、加熱次數(shù)、加熱溫度、加熱裝置等參數(shù)，能夠獲得較低插入損耗，較高消光比的濾波器。(2)基于該自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵制作的溫度、應(yīng)變、壓力傳感器等。(3)基于該自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵制作的起偏器、偏振干涉儀等。其中，采用單側(cè)制備方式制備的光纖光柵，有非常大的偏振相關(guān)損耗，可作為起偏器，兩個(gè)具有自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵級(jí)聯(lián)可形成偏振干涉儀。

綜上所述，本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的方法將具有高熱膨脹系數(shù)的液體填入帶孔光纖的預(yù)選空氣孔中；對(duì)已填入所述液體的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域進(jìn)行加熱，以使已填入所述液體的空氣孔因所述液體受熱膨脹而膨脹，以對(duì)未填充所述液體的空氣孔產(chǎn)生擠壓，得到具有自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵。采用該方法或裝置制作光纖光柵，高膨脹系數(shù)液體填充在光纖內(nèi)部，因此該結(jié)構(gòu)具有很好的一體化特征，膨脹由內(nèi)自然受熱膨脹，無(wú)需借助其余輔助裝置，因此方法簡(jiǎn)單；且制作的光纖光柵機(jī)械強(qiáng)度高，膨脹位置可控，適用性強(qiáng)，不易損壞；且該光纖光柵制備方法，填充的具有高熱膨脹系數(shù)的液體、預(yù)選空氣孔、加熱溫度、加熱次數(shù)、加熱方法、加熱裝置、加熱位置均可調(diào)節(jié)，可靈活改變光纖內(nèi)部空氣孔的膨脹大小、形狀和分布，因此，靈活性更高；且該方法制備光纖光柵成本低廉、可重復(fù)性好、大大提高了光纖光柵的制備效率。

作為本發(fā)明的第三實(shí)施例，如圖5和圖6所示，本發(fā)明還提供了一種光纖光柵監(jiān)測(cè)裝置，所述裝置包括：第一單模光纖22、第二單模光纖44、光源11以及光譜儀55；

第一單模光纖22的一端與待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33的一端熔接，第一單模光纖22的另一端與光源11連接；

第二單模光纖44的一端與待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33的另一端熔接，第二單模光纖44的另一端與光譜儀55連接；

其中，待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33的預(yù)選空氣孔中已填入具有高熱膨脹系數(shù)的液體。

綜上所述，本發(fā)明第二實(shí)施例所提供的監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)光纖光柵的變化，從而根據(jù)該變化調(diào)節(jié)光纖光柵的制備過(guò)程，以使用戶可以得到滿意的光纖光柵。

作為本發(fā)明的第四實(shí)施例，如圖5和圖7所示，本發(fā)明還提供了一種光纖光柵監(jiān)測(cè)裝置，所述裝置包括：第一單模光纖22、第二單模光纖44、光源11以及光譜儀55；

第一單模光纖22的一端與待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33的一端熔接，第一單模光纖22的另一端與光源11連接；

第二單模光纖44的一端與待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33的另一端熔接，第二單模光纖44的另一端與光譜儀55連接；

其中，待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33的預(yù)選空氣孔中已填入具有高熱膨脹系數(shù)的液體。

進(jìn)一步地，監(jiān)測(cè)裝置還包括加熱裝置66：該加熱裝置66用于對(duì)待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33進(jìn)行加熱，以使待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33的已填入所述液體的空氣孔因所述液體受熱膨脹而膨脹，以對(duì)未填充所述液體的空氣孔產(chǎn)生擠壓，得到具有自膨脹結(jié)構(gòu)的光纖光柵。

其中，第一單模光纖22，用于將光源11發(fā)出的光線傳輸至待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33；光源11，用于發(fā)出光線經(jīng)第一單模光纖22傳輸至已加熱的待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33，以使待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33產(chǎn)生光譜信號(hào)；第二單模光纖44，于將光譜信號(hào)傳輸至光譜儀55；光譜儀55，用于在待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33被加熱的過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)光譜信號(hào)，及根據(jù)光譜信號(hào)判斷待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33是否達(dá)到預(yù)設(shè)光纖光柵標(biāo)準(zhǔn)。

進(jìn)一步地，所述對(duì)待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33進(jìn)行加熱的過(guò)程中，加熱裝置66對(duì)待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖33的預(yù)設(shè)區(qū)域重復(fù)加熱M次，其中，M為正整數(shù)；

及，基于對(duì)所述光纖光柵制備過(guò)程進(jìn)行監(jiān)測(cè)得到的光譜信號(hào)對(duì)加熱溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

需要說(shuō)明的是，本發(fā)明實(shí)施例所提供的監(jiān)測(cè)裝置，在實(shí)際應(yīng)用中，可以作為上述光纖光柵的制備裝置，即，在上述光纖光柵的制備過(guò)程中，邊制備，邊監(jiān)測(cè)，最終制備出符合用戶要求的光纖光柵。

需要說(shuō)明的是，一般在光纖光柵的制備過(guò)程中，制備裝置與監(jiān)測(cè)裝置可被看作同一個(gè)裝置，即邊制備的過(guò)程當(dāng)中，邊監(jiān)測(cè)該光纖光柵是否達(dá)到了所需的光纖光柵標(biāo)準(zhǔn)，從而判斷該光纖光柵是否制備成功。

綜上所述，本發(fā)明第四實(shí)施例所提供的監(jiān)測(cè)裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可隨時(shí)監(jiān)測(cè)光纖光柵的變化，從而根據(jù)該變化調(diào)節(jié)光纖光柵的制備過(guò)程，以使用戶可以得到滿意的光纖光柵。

作為本發(fā)明的第五實(shí)施例，如圖8所示，本發(fā)明還提供了一種光纖光柵監(jiān)測(cè)方法，所述監(jiān)測(cè)方法包括：

步驟S201：在對(duì)所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖加熱的過(guò)程中，光源發(fā)出光線經(jīng)第一單模光纖傳輸至已加熱的所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖，以使所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖產(chǎn)生光譜信號(hào)，并將所述光譜信號(hào)經(jīng)過(guò)第二單模光纖傳輸至光譜儀；

步驟S202：所述光譜儀在所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖被加熱的過(guò)程中實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)所述光譜信號(hào)，及根據(jù)所述光譜信號(hào)判斷所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖是否達(dá)到預(yù)設(shè)光纖光柵標(biāo)準(zhǔn)；

其中，待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖為預(yù)選空氣孔中已填入具有高熱膨脹系數(shù)的液體的帶孔光纖。

進(jìn)一步地，所述在對(duì)所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖加熱的過(guò)程中，加熱裝置對(duì)所述待監(jiān)測(cè)的帶孔光纖的預(yù)設(shè)區(qū)域重復(fù)加熱M次，其中，M為正整數(shù)；

及，基于所述光譜信號(hào)對(duì)加熱溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)。

上述加熱過(guò)程中，通過(guò)實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)加熱溫度以及加熱次數(shù)等參數(shù)來(lái)改變帶孔光纖的膨脹程度。由于膨脹程度不同，該帶孔光纖內(nèi)部的結(jié)構(gòu)就不同，從而使得該帶孔光纖內(nèi)部的折射率不同，進(jìn)一步使得該帶孔光纖的光譜信號(hào)就不同，因此，通過(guò)監(jiān)測(cè)該帶孔光纖的光譜信號(hào)，來(lái)調(diào)節(jié)加熱溫度以及加熱次數(shù)等參數(shù)，最終直至得到滿意的光纖光柵。

綜上所述，本發(fā)明第五實(shí)施例所提供的監(jiān)測(cè)方法，該方法可隨時(shí)監(jiān)測(cè)光纖光柵的變化，從而根據(jù)該變化調(diào)節(jié)光纖光柵的制備過(guò)程，以使用戶可以得到滿意的光纖光柵。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。