机械式啁啾长周期光纤光栅论文和设计-卢媛

全文摘要

一种机械式啁啾长周期光纤光栅，包括施力装置、上金属压板、下金属固定底座，所述施力装置是任何一种可以提供机械压力的装置，所述上金属压板具有设定周期数N、固定周期大小为Λ的V型槽，所述下金属固定底座有不同曲率半径的U型槽，光纤固定在所述U型槽内使得所述光纤保持以一定曲率半径R弯曲。本实用新型提出了一种结构简单、制作方便、可重复性良好的机械式啁啾长周期光纤光栅。

主设计要求

1.一种机械式啁啾长周期光纤光栅，其特征在于，包括施力装置、上压板和下固定底座，所述施力装置是任何一种可以提供机械压力的装置，所述上压板具有设定周期数N、固定周期大小为Λ的V型槽，所述下固定底座有不同曲率半径的U型槽，光纤固定在所述U型槽内使得所述光纤保持以一定曲率半径R弯曲。

设计方案

2.如权利要求1所述的机械式啁啾长周期光纤光栅，其特征在于，所述U型槽包括不同半径R的U型槽。

3.如权利要求1或2所述的机械式啁啾长周期光纤光栅，其特征在于，所述U型槽包括相同半径R，不同长度的U型槽。

4.如权利要求1所述的机械式啁啾长周期光纤光栅，其特征在于，光栅周期的变化由弯曲光纤与上压板V型槽的夹角变化决定，假设光栅相邻位置的夹角变化为设计说明书

技术领域

本实用新型涉及光纤传感领域、通信领域与光纤光栅制备领域，尤其一种机械式啁啾长周期光纤光栅。

背景技术

啁啾长周期光纤光栅(CLPFG)是一种周期在光纤轴向变化的特殊类型的长周期光纤光栅(LPFG)。相对于普通的LPFG，CLPFG由于其具有较宽的带宽、透射谱中可以实现多波长的带阻、适用于多波长滤波的特性，在通信领域具有很大的竞争优势。在实际通信应用中，CLPFG 既可用作EDFA增益平坦滤波器，也可以级联作为波分复用隔离滤波器。此外，CLPFG对外界环境(压力、温度、折射率)的变化响应灵敏，在传感测量方面也具有较好的发展前景。

啁啾长周期光纤光栅(CLPFG)的工作原理与长周期光纤光栅 (LPFG)相同，通过纤芯导模与同向传输的包层模的耦合，使满足相位匹配条件的导模耦合到包层中成为光纤中的辐射模从而逃逸掉，实现滤波功能。通过改变CLFPG的交叉耦合常数k能够实现CLFPG在带通滤波器与带阻滤波器之间的转换。

目前用于制作CLPFG的常用方法为非周期性幅值掩模法。其利用透过非周期性振幅掩模板的紫外光，对载氢光纤以一定能量曝光写入 CLPFG。该制作方法具有带外损耗小，且性能稳定的特点。但制作完成后需要对其进行退火处理，导致制作时间长，制作成本高。也有将激光聚焦成小于光栅周期的光束，再通过精密电机控制光纤运动位移，每隔一个周期进行一次曝光写入CLPFG。该方法有制作过程灵活的优点，但是其机械位移的精度难以控制，同时其对于激光的聚焦要求极高。离子注入法也是一种制作CLPFG的有效方法，它将加速后的高能量He ^{2+<\/sup>粒子通过非周期性金属掩模板注入光纤形成CLPFG。}

目前CLPFG的制作机理以光纤产生化学变化为主，在光栅制作中对光纤会造成不可逆影响，不可实现光纤的重复利用，同时还存在制作时间长、制作条件要求高等缺点。CLPFG的生产工艺仍存在较大的可改进空间。

发明内容

为了克服现有的啁啾长周期光纤光栅制作设备复杂、制作困难、可重复性差的不足，本实用新型提出了一种制作简单、方便，可重复性良好的机械式啁啾长周期光纤光栅。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种机械式啁啾长周期光纤光栅，包括施力装置、上压板和下固定底座，所述施力装置是任何一种可以提供机械压力的装置，所述上压板具有设定周期数N、固定周期大小为Λ的V型槽(锯齿)，所述下固定底座有不同曲率半径的U型槽，光纤固定在所述U型槽内使得所述光纤保持以一定曲率半径R弯曲。

进一步，所述U型槽包括不同半径R的U型槽。

再进一步，所述U型槽包括相同半径R，不同长度的U型槽。

光栅周期的变化由弯曲光纤与上压板V型槽的夹角变化决定。假设光栅相邻位置的夹角变化为设计图

机械式啁啾长周期光纤光栅论文和设计

机械式啁啾长周期光纤光栅论文和设计-卢媛

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主设计要求

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