光源扩束质量对光纤光栅刻制的影响

发布时间：2021-08-26 08:08

　　为实现长光纤光栅的精确制作,围绕整体曝光法分析了光束平行度和截面光强分布对光栅刻制的影响,设计了一套光束扩束系统,使用Zemax软件对扩束后的光束平行度和截面光强进行了仿真分析和优化,并进行了光束平行度对光栅刻制的影响实验,验证了理论分析结果。 

【文章来源】：海军工程大学学报. 2020,32(05)北大核心

【文章页数】：6 页

【部分图文】：

非平行光刻制光纤光栅示意图

相位掩模板后光强分布可由公式I(x,z)=|E(x,z)|2计算得到。由于零级衍射光能量较小,光栅刻制主要利用±1级衍射光干涉条纹对光纤进行曝光。仅考虑±1级衍射光时,计算得到的非平行光入射时相位掩模板后光强分布如图2所示。通过对相位掩模板后光强分布分析可知,干涉条纹方向与入射光方向保持一致。在掩模板后表面±1级干涉条纹周期为ΛPM/2,设距离掩模板后表面h处干涉条纹周期为Λ,根据相似三角形原理可得

设相位掩模板周期为1 063.54 nm,纤芯有效折射率为1.456,光栅长度为40 mm,可计算出非平行光下布拉格波长漂移量随光束半发散角变化情况,具体如图3所示。可以看出,光栅布拉格波长漂移量随光束半发散角增加而线性增加,光纤距相位掩模板距离越远,漂移量越大。光束非平行入射除了对光栅布拉格波长产生影响外,还会造成光栅条纹的倾斜,这将导致光栅纤芯前向模和后向模间的耦合作用降低,增加纤芯模与包层模和辐射模之间的耦合,对光栅光谱谱形和反射率造成不利影响。

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3363875