[发明专利]一种基于双光栅结构控制FBG波长的方法

摘要

本发明公开一种基于双光栅结构控制FBG波长的方法，通过在预刻写的机台提前刻写一个光纤光栅，此光栅的指标与实际要求的波长要存在一定的差异，但要在宽带光源的检测范围内。然后把预刻写的光栅再放入实际的刻写平台上，主要刻写的位置要避开预刻写的光栅。施加拉力后检测预刻写光栅的变化情况，从而判断施加的拉力是否准确，然后再正常刻写。本发明通过预刻写一种刻写时间相同但波长不同的光纤光栅，然后通过控制预刻写光栅波长变化情况来精准控制拉力大小，从而达到精确控制波长的目的。

主权项

1.一种基于双光栅结构控制FBG波长的方法，其特征在于：其采用的刻写装置包括激光器、整形光路、相位掩模板、两台光栅刻写机台和在线监测系统，激光器发射的激光依次通过整形光路和相位掩模板输出至两台光栅刻写机，其中一台光栅刻写平台为预刻写机台，另一台为实际刻写机台，两台光栅刻写机台均内含拉力控制装置，拉力控制装置用于提供一作用于刻写光纤的可调节拉力，两台光栅刻写机分别与在线监测系统连接，在线监测系统用于监测刻写光栅的波长，刻写方法包括以下步骤:步骤1：取第一根已经载氢的光纤，在光纤待刻写位置剥除一个指定长度的窗口，窗口的长度大于相位掩模板的宽度且满足同时充分刻写两个光纤光栅，然后把第一根光纤接入预刻写机台；步骤2：把第一根光纤放置在预刻写机台的定位平台上，窗口留出两个光纤光栅的刻写位置，并将第一根光纤固定于预刻写机台的拉力控制装置上，然后设置拉力控制装置的拉力T1：步骤3：对第一根光纤进行预刻写，记录第一根光纤在线监控系统检测的FBG反射中心波长λ1；步骤4：将第一根光纤从预刻写机台取出，记录放松状态时第一根光纤在线监控系统检测的FBG反射中心波长λ2；进而计算出拉力与波长的线性关系α=（λ2‑λ1）/T1；步骤5：再取第二根相同的载氢光纤，在实际刻写机台上施加T1的拉力后进行预刻写，刻写的时间与第一根光纤的刻写时间一致，将第二根光纤从实际刻写机台取出，通过在线监测系统记录第二根光纤的FBG反射中心波长λ3，设定λ为最终目标的理论波长,则理论的实际刻写需要的拉力T2=(λ‑λ3)/ α；步骤6：把第一根光纤接入到实际刻写机台上，并施加拉力T2，通过在线监测系统获取第二根光纤的FBG反射中心波长λ4，由于λ4满足λ4= T2*α+λ1，通过改变拉力T2的大小调试波长λ4的大小，使得λ4达到理论波长λ；步骤7：调试完成后使用调整后拉力T2进行后续光纤实际的刻写，并在光纤取出时通过在线监测系统检测FBG反射波长λ5，步骤8：将在线检测的光纤光栅的波长λ5与理论波长λ进行比对，当二者出现偏差则通过对拉力T2进行微调直至满足FBG的要求。