一種分布式反射光纖的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種分布式反射光纖的制作方法。本發(fā)明通過(guò)調(diào)節(jié)光學(xué)聚焦裝置，使得激光器輸出的光聚焦在光纖移動(dòng)平臺(tái)上方的普通單模光纖的纖芯上。調(diào)節(jié)激光器輸出功率為，通過(guò)光纖移動(dòng)平臺(tái)控制兩個(gè)繞光纖裝置運(yùn)動(dòng)，使得光纖移動(dòng)平臺(tái)上方的普通單模光纖靜止時(shí)間后再向一個(gè)方向移動(dòng)距離，并以此重復(fù)性運(yùn)動(dòng)，直到整段普通單模光纖加工完畢。本發(fā)明制作的分布式反射光纖可應(yīng)用分布式光纖傳感器、開(kāi)放式光纖激光器等領(lǐng)域。本發(fā)明具有低成本、制作工藝簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種分布式反射光纖的制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光纖【技術(shù)領(lǐng)域】，特別涉及了一種分布式反射光纖的制作方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 光纖的發(fā)明極大地改變了人們的生活方式和社會(huì)生產(chǎn)方式。光纖通信系統(tǒng)已經(jīng)成 為我們現(xiàn)在信息社會(huì)的重要支撐，是信息傳輸?shù)幕?；光纖傳感技術(shù)已經(jīng)成為工程領(lǐng)域最 為重要的傳感技術(shù)之一，已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于機(jī)械、石化、建筑、高鐵、橋梁、生物、醫(yī)學(xué)、航天、 航空、國(guó)防工業(yè)等領(lǐng)域。此外，光纖也被應(yīng)用于激光器、照明等領(lǐng)域，對(duì)人類(lèi)社會(huì)進(jìn)步做出了 重要的貢獻(xiàn)。目前，人們已經(jīng)能夠制作多種多樣的光纖，包括最為常用的單模光纖、應(yīng)用于 短距離通信的多模光纖、在傳感和非線性領(lǐng)域有重要應(yīng)用的光子晶體光纖等等。制作這些 光纖的技術(shù)及其設(shè)備也已經(jīng)被成熟地發(fā)展起來(lái)。
[0003] 在目前所有制作光纖的方法中，所制作的光纖沿著傳輸方向都是均勻不變的，也 就是說(shuō)在制作過(guò)程中，人們還沒(méi)有辦法在光纖傳輸方向引入特別的結(jié)構(gòu)。近年來(lái)，光纖在分 布式傳感器以及開(kāi)放式光纖激光器方面的應(yīng)用得到了日益的重視。在光纖傳輸方向引入特 定的結(jié)構(gòu)將極大的擴(kuò)展光纖的應(yīng)用范圍，并突破之前光纖二維設(shè)計(jì)的局限性。目前，基于光 纖本身自然存在的瑞利反射可以獲得分布式光纖傳感和開(kāi)放式光纖激光器，但是由于瑞利 反射效率很低，在應(yīng)用過(guò)程中需要特別長(zhǎng)的光纖。因此，發(fā)明一種制作成本低、制作工藝簡(jiǎn) 單、分布式反射性能容易控制的分布式反射光纖的制作方法具有重要意義。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明就是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足，提出了一種分布式反射光纖的制作方法。
[0005] 實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的裝置包括一段普通單模光纖、一個(gè)光纖移動(dòng)平臺(tái)、兩個(gè)繞光纖裝置、 兩個(gè)光纖定位裝置、一個(gè)激光器、一個(gè)光學(xué)聚焦裝置。光纖移動(dòng)平臺(tái)自帶控制系統(tǒng)，能夠控 制兩個(gè)繞光纖裝置，并和激光器連接保持通信；兩個(gè)固定光纖裝置固定在光纖移動(dòng)平臺(tái)上 方。激光器為輸出紫外光激光器或者近紅外的飛秒激光器，其輸出激光聚焦普通單模光纖 的纖芯后能夠使得纖芯折射率發(fā)生變化。
[0006] 本發(fā)明的方法包括以下步驟： 步驟（1)將一段普通單模光纖置入兩個(gè)繞光纖裝置；普通單模光纖的一部分通過(guò)兩個(gè) 光纖定位裝置定位在光纖移動(dòng)平臺(tái)上方；光纖移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)控制兩個(gè)繞光纖裝置實(shí)現(xiàn)光纖 移動(dòng)平臺(tái)上方的普通單模光纖的移動(dòng)或者靜止； 步驟（2)開(kāi)啟；開(kāi)啟激光器，調(diào)節(jié)光學(xué)聚焦裝置，使得激光器輸出的光聚 焦在光纖移動(dòng)平臺(tái)上方的普通單模光纖的纖芯上。調(diào)節(jié)激光器輸出功率為 W ,通過(guò)光纖移動(dòng)平臺(tái)控制兩個(gè)繞光纖裝置運(yùn)動(dòng)，使得光纖移動(dòng)平臺(tái)上方的普通單模光纖 靜止時(shí)間T后再向一個(gè)方向移動(dòng)距離Δ￡ ,并以此重復(fù)性運(yùn)動(dòng)，直到整段普通單模光纖加工 完畢。
[0007] 普通單模光纖的有效折射率為《，當(dāng)激光器輸出的光聚焦普通單模光纖某處的纖 芯經(jīng)過(guò)時(shí)間T后，該處對(duì)應(yīng)的有效折射率變?yōu)?br>
【權(quán)利要求】
1. 一種分布式反射光纖的制作方法，其特征在于該方法包括如下步驟： 步驟（1)將一段普通單模光纖置入兩個(gè)繞光纖裝置；普通單模光纖的一部分通過(guò)兩個(gè) 光纖定位裝置定位在光纖移動(dòng)平臺(tái)上方；光纖移動(dòng)平臺(tái)通過(guò)控制兩個(gè)繞光纖裝置實(shí)現(xiàn)光纖 移動(dòng)平臺(tái)上方的普通單模光纖的移動(dòng)或者靜止； 步驟⑵開(kāi)啟；開(kāi)啟激光器，調(diào)節(jié)光學(xué)聚焦裝置，使得激光器輸出的光 聚焦在光纖移動(dòng)平臺(tái)上方的普通單模光纖的纖芯上；調(diào)節(jié)激光器輸出功率為 W ,通過(guò)光纖移動(dòng)平臺(tái)控制兩個(gè)繞光纖裝置運(yùn)動(dòng)，使得光纖移動(dòng)平臺(tái)上方的普通單模光纖 靜止時(shí)間T后再向一個(gè)方向移動(dòng)距離Δ￡ ,并以此重復(fù)性運(yùn)動(dòng)，直到整段普通單模光纖加工 完畢； 普通單模光纖的有效折射率為《，當(dāng)激光器輸出的光聚焦普通單模光纖某處的纖芯經(jīng) 過(guò)時(shí)間Τ后，該處對(duì)應(yīng)的有效折射率變?yōu)?其變化量是激光器輸出功 率1和時(shí)間Τ的函數(shù)；在光纖中傳輸?shù)墓饨?jīng)歷有效折射率從《到《+&<1^1〇的變化界面， 根據(jù)菲涅爾反射理論可以計(jì)算獲得該界面的反射率為
(1) 對(duì)于總長(zhǎng)度為?的普通單模光纖經(jīng)過(guò)周期為Δ￡加工之后，獲得累計(jì)的總反射率為
(2) 因此，根據(jù)公式（1)和（2)，普通單模光纖經(jīng)過(guò)上述步驟的加工后，將獲得沿著光纖的 分布式反射，即形成分布式反射光纖，其反射率可以通過(guò)激光輸出功率和靜止聚焦加工時(shí) 間來(lái)調(diào)節(jié)。
【文檔編號(hào)】G01D5/353GK104296789SQ201410612215
【公開(kāi)日】2015年1月21日 申請(qǐng)日期:2014年11月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月3日
【發(fā)明者】陳達(dá)如, 王曉亮, 彭保進(jìn) 申請(qǐng)人:浙江師范大學(xué)