光学件刻写方法、光纤光栅与流程

本发明涉及激光器，特别涉及一种光学件刻写方法、光纤光栅。

背景技术：

1、单频光纤激光器因其光束质量好、阈值低、效率高、超窄线宽等优点，在新一代相干通信、高精度光谱、引力波探测等前沿研究、激光雷达以及高功率激光相干合成等领域具有广泛的应用。

2、一般的，短直腔单偏振激光器使用有源光纤作为增益介质，高反和低反两个腔镜选用一对保偏光纤布拉格光学件，通过光纤布拉格光学件的参数选择，并且配合复杂的熔接技术使得这两个光学件中只有一对布拉格反射峰重合，从而实现单偏振单纵模激光输出。

3、由于在有源光纤上刻写布拉格光纤光学件的难度较大，现有技术中往往都会选择在无源光纤上进行光学件刻写，然后再进行熔接，这样不利于激光器的波长调谐并且增加了激光的损耗。因此亟需一种新的一体化、波长调谐、单偏振单频输出的集成光纤光学件及其制备方法。

技术实现思路

1、本发明的主要目的是提出一种光学件刻写方法、光纤光栅，旨在解决现有技术中有源光纤上刻写布拉格光纤光学件的难度较大，不利于激光器的波长调谐并且增加了激光的损耗的技术问题。

2、为实现上述目的，本发明提出一种光学件刻写方法，所述光学件刻写方法包括：

3、获取刻写光束，并对光纤进行预处理；

4、依次调整所述光纤内第一光学件的表面、第二光学件的表面、第三光学件的表面分别与所述光纤的纤芯轴之间对应的夹角；

5、依次将所述第一光学件、所述第二光学件以及所述第三光学件的表面移动至与所述刻写光束对应，以分别对所述第一光学件、所述第二光学件以及所述第三光学件的表面进行刻写形成光栅面。

6、在一实施方式中，依依次调整所述光纤内第一光学件的表面、第二光学件的表面、第三光学件的表面分别与所述光纤的纤芯轴之间对应的夹角的步骤包括：

7、调整所述第一光学件的表面与所述纤芯轴之间的夹角至第一预设角度；

8、调整所述第二光学件的表面与所述纤芯轴之间的夹角至第二预设角度；

9、调整所述第三光学件的表面与所述第一光学件的表面平行。

10、在一实施方式中，依次将所述第一光学件、所述第二光学件以及所述第三光学件的表面移动至与所述刻写光束对应的步骤包括：

11、移动所述光纤以使所述第一光学件的表面与所述刻写光束对应，并根据所述第一预设角度转动所述光纤，以通过所述刻写光束对所述第一光学件的表面刻写形成第一光栅；

12、复位所述光纤；

13、移动所述光纤以使所述第二光学件的表面与所述刻写光束对应，并根据所述第二预设角度转动所述光纤，以通过所述刻写光束对所述第二光学件的表面刻写形成第二光栅；

14、复位所述光纤；

15、移动所述光纤以使所述第三光学件的表面与所述刻写光束对应，并根据所述第一预设角度转动所述光纤，以通过所述刻写光束对所述第三光学件的表面刻写形成第三光栅。

16、在一实施方式中，根据所述第一预设角度转动所述光纤的步骤包括：

17、根据所述第一预设角度计算第一偏转角度；

18、根据所述第一偏转角度转动所述光纤。

19、在一实施方式中，所述第一预设角度为90°，所述第一偏转角度为0°。

20、在一实施方式中，根据所述第二预设角度转动所述光纤的步骤包括：

21、根据所述第二预设角度计算第二偏转角度；

22、根据所述第二偏转角度转动所述光纤。

23、在一实施方式中，所述第二预设角度为45°，所述第二偏转角度为45°。

24、在一实施方式中，获取刻写光束的步骤包括：

25、开启光源；

26、依次通过柱面镜、振幅掩模板以及相位掩模板对所述光源的光束进行调制以形成所述刻写光束。

27、在一实施方式中，对光纤进行预处理的步骤包括：

28、将所述光纤上的涂覆层剥除；

29、对所述光纤上去除所述涂覆层的部分进行清洗。

30、此外，为解决上述问题，本发明还提出了一种集成光纤光栅，所述集成光纤光栅应用如上述光学件刻写方法制备而得，所述集成光纤光栅包括光纤本体，所述光纤内依次间隔设有第一光栅、第二光栅以及第三光栅；

31、所述第一光栅的表面与所述光纤的纤芯轴之间的夹角为第一预设角度；所述第二光栅的表面与所述光纤的纤芯轴之间的夹角为第二预设角度；所述第三光栅的表面与所述第一光栅的表面平行。

32、本发明的技术方案采用集成的方式对光纤内的多个光学件进行刻写，从而在多个光学件上形成光栅面。避免了传统分离元件熔结点个数多的问题，实现了光栅能够进行应力应变或者温度控制，进而实现波长可调谐，无论在使用性能、输出激光性能得到大的提升。

技术特征：

1.一种光学件刻写方法，其特征在于，所述光学件刻写方法包括：

2.如权利要求1所述的光学件刻写方法，其特征在于，依依次调整所述光纤内第一光学件的表面、第二光学件的表面、第三光学件的表面分别与所述光纤的纤芯轴之间对应的夹角的步骤包括：

3.如权利要求2所述的光学件刻写方法，其特征在于，依次将所述第一光学件、所述第二光学件以及所述第三光学件的表面移动至与所述刻写光束对应的步骤包括：

4.如权利要求3所述的光学件刻写方法，其特征在于，根据所述第一预设角度转动所述光纤的步骤包括：

5.如权利要求4所述的光学件刻写方法，其特征在于，所述第一预设角度为90°，所述第一偏转角度为0°。

6.如权利要求3所述的光学件刻写方法，其特征在于，根据所述第二预设角度转动所述光纤的步骤包括：

7.如权利要求6所述的光学件刻写方法，其特征在于，所述第二预设角度为45°，所述第二偏转角度为45°。

8.如权利要求1所述的光学件刻写方法，其特征在于，获取刻写光束的步骤包括：

9.如权利要求1所述的光学件刻写方法，其特征在于，对光纤进行预处理的步骤包括：

10.一种集成光纤光栅，其特征在于，所述集成光纤光栅应用如权利要求1至9中任一项所述光学件刻写方法制备而得，所述集成光纤光栅包括光纤本体，所述光纤内依次间隔设有第一光栅、第二光栅以及第三光栅；

技术总结本发明公开了一种光学件刻写方法、光纤光栅，涉及激光器技术领域，光学件刻写方法包括获取刻写光束，并对光纤进行预处理；依次调整光纤内第一光学件的表面、第二光学件的表面、第三光学件的表面分别与光纤的纤芯轴之间对应的夹角；依次将第一光学件、第二光学件以及第三光学件的表面移动至与刻写光束对应，以分别对第一光学件、第二光学件以及第三光学件的表面进行刻写形成光栅面；本发明的技术方案采用集成的方式对光纤内的多个光学件进行刻写，从而在多个光学件上形成光栅面。避免了传统分离元件熔结点个数多的问题，实现了光栅能够进行应力应变或者温度控制，进而实现波长可调谐，无论在使用性能、输出激光性能得到大的提升。技术研发人员：朱永康,淳秋垒,李海伦,冷卓燕,祝启欣,黄中亚,闫大鹏受保护的技术使用者：武汉锐科光纤激光技术股份有限公司技术研发日：技术公布日：2024/11/18