專利名稱：一種光纖光柵器件的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光纖光柵器件。
背景技術：
自1978年，加拿大的Hill等人首次在摻鍺石英光纖中發現光敏現象并采用 駐波法制造出世界上第一根光纖光柵和1989年美國的Melt等人實現了光纖 Bragg光柵(FBG)的UV激光側面寫入技術以來，光纖光柵的制造技術不斷完善， 人們對光纖光柵在光傳感、光通信方面的研究變得更為廣泛和深入。
光纖光柵傳感器具有一般傳感器抗電磁干擾、靈敏度高、尺寸小、重量輕、 成本低，適于在高溫、腐蝕性等環境中使用的優點外，還具有本征自相干能力強 和在一根光纖上利用復用技術實現多點復用、多參量分布式區分測量的獨特優 勢。故光纖光柵傳感器已成為當前傳感器的研究熱點。
光纖光柵是一種光纖器件。光纖光柵是用兩束光干涉的方法在光纖的芯徑上 形成周期性的折射率變化的結構(光柵)。光纖光柵在光通信，光纖傳感，激光 技術，光電子等領域有著廣泛的應用。由于光纖光柵是一種光纖器件，光必須耦 合到光纖中才能使用光纖光柵。光纖光柵在光纖中的長度一般為1毫米到100 毫米。也有人制作出大于1米的光纖光柵。常規的光纖光柵的一端或兩端都帶有 光纖尾纖，如果要用光纖光柵，首先必須把光耦合到光纖中，這樣光能的損失就 很大，使光纖光柵的使用受到一些限制，如采用光纖光柵作為半導體激光器的外 腔選模，激光器的光必須先光耦合到光纖中。而在許多情況下窄帶激光是在自由 空間使用而不是在光纖中使用，還要把光從光纖中耦合出來，造成光能不必要的 損失。 發明內容
本實用新型所要解決的技術問題是提供一種新型的光纖光柵器件，克服現有 的光纖光柵器件應用時必須將光束耦合到光纖中光能損失大的問題，使光束通過 光纖光柵器件后仍然在自由空間中傳播。為解決上述技術問題，本實用新型提供的一種光纖光柵器件，是厚度小于等于5毫米光纖光柵切片。
光纖光柵切片的兩個端面為研磨拋光面，端面可以鍍上增透膜；所述光纖光柵切片可以采用多模光纖光柵切割成薄片而得到，也可以采用單模光纖光柵切割成薄片而得到；
所述光纖光柵切片可以設置在玻璃插芯切片或陶瓷插芯切片內。有益效果光纖光柵切片是一種新型的光纖光柵器件，它的厚度一般不超
過5毫米，由于器件薄，光束經過光纖光柵切片后波陣面變化不大，無論是會聚
光，發散光，或平行光經過光纖光柵切片后，光束的特性不會有很大的變化。使用光纖光柵切片，不需要將光束耦合到光纖中，完全可以在自由空間中使用。如果光束直徑較小，可以用單個光纖光柵切片。如果光束直徑較大，可以用光纖光柵切片陣列也就是多個光纖光柵切片二維排列起來。
光纖光柵切片的有效面積取決于光纖光柵用的光纖的類型。光纖光柵所用的光纖是單模光纖，則光纖光柵切片的有效面積就比較小。所用的光纖是多模光
纖，則光纖光柵切片的有效面積就比較大。如所用的光纖的芯徑是50微米，光
纖光柵切片的有效面積就是50微米。目前有一種空氣包層模的光纖，即光纖的
包層是空氣，則用這種空氣包層的光纖制作的光纖光柵切片的有效面積和光纖的大小一樣(去掉涂覆層后)。
光纖光柵切片由于具有很多優點，所以它的應用將是十分廣泛的。如光通信，激光技術，傳感，儀器，測量，生物技術等。
圖1為通過兩束光干涉形成光纖光柵的示意圖2為光纖光柵位于玻璃插芯中，光纖光柵和玻璃插芯中之間添充膠后的的示意圖3為光纖光柵位于玻璃插芯中，玻璃插芯被切割成薄片的示意圖；圖4為帶有光纖光柵的玻璃插芯薄片兩面研磨拋光并鍍上增透膜形成單個光纖光柵切片的示意圖5為光纖光柵切片作為激光器的外腔應用結構示意圖；圖6a為光纖光柵切片作為一個帶阻濾波片的作用結構示意圖； 圖6b為光纖光柵切片陣列51的結構圖7為光纖光柵切片作為一個帶阻濾波片的作用結構功能圖； 圖8為光纖光柵切片作為光無線溫度傳感器(非接觸式溫度傳感器)的結構 示意圖。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的具體內容作進一步說明。
一種光纖光柵器件，是厚度小于等于5毫米光纖光柵切片21。
光纖光柵切片的兩個端面研磨拋光，所述光纖光柵切片21的兩個端面鍍上 增透膜。
所述光纖光柵切片21采用多模光纖光柵切割成薄片而得到；所述光纖光柵 切片21也可以采用單模光纖光柵切割成薄片而得到。
所述光纖光柵切片21設置在玻璃插芯切片或陶瓷插芯切片29內。 應用例1:光纖光柵切片用于激光器外諧振腔達到激光器選模并穩定激光器 輸出波長的作用。如圖6所示。
應用例2:光纖光柵切片用于濾波器的的應用。如圖7所示。 應用例3:光纖光柵切片用于自由空間的(無線的)溫度傳感器應用。如圖 8所示。
圖1呈現的是光纖光柵21是由兩束紫外光束43經過干涉形成，光纖20包 括纖芯25和包層26，光纖光柵寫在纖芯25上。
圖2呈現的是玻璃插芯29和光纖光柵21的內部結構。在光纖光柵21上涂 上一些膠28，然后插入玻璃插芯29 (或陶瓷插芯)的內腔，然后放在烤爐內進 行膠的熱固化，或用紫外光進行膠的固化。這樣一來光纖光柵21和玻璃插芯29 就固化在一起。
圖3呈現的是將帶有光纖光柵21玻璃插芯29切成一小段一小段薄片，把 切好的一小段玻璃插芯29的兩面進行研磨拋光。將已經加工好的玻璃插芯29 (帶有光纖光柵切片)兩面鍍上增透膜42。形成光纖光柵切片。
圖4呈現的是將玻璃插芯29和光纖光柵切片21之間的膠去掉后，只剩下 光纖光柵切片21，兩面鍍有增透膜42。
5圖5呈現的是光纖光柵切片21(不帶玻璃插芯)直接固定在靠近半導體激光器本體10鍍增透膜的前端面12。激光器本體10的鍍高反膜后端面11和光纖光柵切片21形成一個激光器外腔，發射出單一波長的激光。
圖6a呈現的是光纖光柵切片陣列51作為一個自由空間的帶阻濾波器的應用，入射為一個寬帶光源52,寬帶光源光束52通過光纖光柵切片陣列51后，一個帶寬的光束53被反射，其余的光54透過光纖光柵切片陣列51 。圖6b顯示了光纖光柵切片陣列51的結構圖，光纖光柵切片陣列51是由許多個光纖光柵切片21別構成。
圖7呈現的是應用例子圖6的功能。入射的是一個寬帶光源，反射的是中間的一個光譜帶。透射的是其余的光譜。
圖8呈現的是光纖光柵切片21作為一個自由空間的光無線溫度傳感器。一束光從準直光源63發出，經過半反半透鏡62后，再經過會聚透鏡65到達由光纖光柵切片構成的溫度傳感器66上。光纖光柵切片構成的溫度傳感器66安裝在物體67上.當物體67的溫度發生變化時，光纖光柵切片構成的溫度傳感器66中的光纖光柵切片周期發生變化，使反射回去的光的波長發生變化.通過光探測器64探測反射光的波長變化，可以測量物體的溫度。
權利要求1、一種光纖光柵器件，其特征在于是厚度為小于等于5個毫米的光纖光柵切片(21)。
2、 根據權利要求1所述的光纖光柵器件，其特征在于所述光纖光柵切片(21) 的兩個端面為研磨拋光面，設置有增透膜。
3、 根據權利要求1所述的光纖光柵器件，其特征在于所述光纖光柵切片(21) 為多模光纖光柵薄片。
4、 根據權利要求1所述的光纖光柵器件，其特征在于所述光纖光柵切片(21) 為單模光纖光柵薄片。
5、 根據權利要求1所述的光纖光柵器件，其特征在于:所述光纖光柵切片(21)設置在玻璃插芯切片或陶瓷插芯切片(29)內。
專利摘要本實用新型公開了一種光纖光柵器件，是厚度小于等于5毫米的光纖光柵切片，光纖光柵切片的兩個端面研磨拋光，端面都可以鍍上增透膜。所述光纖光柵切片可以采用多模光纖光柵切割成薄片而得到，也可以采用單模光纖光柵切割成薄片而得到。所述光纖光柵切片可以設置在玻璃插芯切片內。由于器件薄，光束經過光纖光柵切片后波陣面變化不大，無論是會聚光，發散光，或平行光經過光纖光柵切片后，光束的特性不會有很大的變化。使用光纖光柵切片，不需要將光束耦合到光纖中，完全可以在自由空間中使用。如果光束直徑較小，可以用單個光纖光柵切片。如果光束直徑較大，可以用光纖光柵切片陣列，多個光纖光柵切片二維排列起來。
文檔編號G02B6/02GK201434918SQ20092023296
公開日2010年3月31日 申請日期2009年7月17日 優先權日2009年7月17日
發明者品 龍 申請人:無錫光芯科技有限公司