光纖光柵制作與發(fā)展

光纖光柵的制作與發(fā)展1.1光纖材料的光敏性光纖光柵的光敏性是指物質(zhì)的物理或者化學(xué)性質(zhì)在外部光的作用下發(fā)生暫時或永久性改變的材料屬性。對光纖材料的光敏性而言，則是指折射率、吸收譜、內(nèi)部應(yīng)力、密度和非線性極化率等多方面的特性發(fā)生永久性改變。石英材料的分子結(jié)構(gòu)通常為四面體結(jié)構(gòu)，每個硅原子通過形成共價鍵與四個氧原子相連。雖然Ge原子與Si原子同為四價元素，可以代替Si原子在石英玻璃四面體結(jié)構(gòu)中的位置，但是Ge的摻入仍將對石英玻璃的分子結(jié)構(gòu)產(chǎn)生干擾并不可避免的形成缺陷中心。由于純石英玻璃的吸收帶位于160nm處，對波長在190nm以上一直到紅外區(qū)的光具有大于90%的透過率。這些波長的光不會對石英材料的性質(zhì)產(chǎn)生任何形式的影響，因此，光纖的光敏性與摻雜有關(guān)。一般認(rèn)為摻鍺石英光纖材料的光敏現(xiàn)象源于缺陷中心。起初，曾認(rèn)為光敏性僅能從摻鍺光纖中出現(xiàn)，光柵不能從純硅纖芯生長，OH基對光纖的光敏性不是必要的。但是后來實(shí)驗(yàn)表明，光敏性存在于眾多種類的光纖。比如，基于硅基光纖的摻銪光纖，摻鈰光纖，摻餌鍺光纖，以及摻氟浩鹽光纖的摻鍶餌光纖等。然而從實(shí)用的觀點(diǎn)來看，最引人注意的光敏光纖就是廣泛應(yīng)用于通信產(chǎn)業(yè)和光傳感領(lǐng)域的纖芯摻鍺光纖。在光纖材料中摻鍺以后將產(chǎn)生位于180nm，195nm，213nm，240nm，281nm，325nm，517nm等多個附加的吸收帶，其中240nm和195nm為強(qiáng)吸收帶。240nm吸收帶的寬度約為30nm，325nm吸收帶的強(qiáng)度僅為240nm吸收帶的1/1000。通常，對光纖材料光敏性研究主要集中在240nm和193nm的紫外光波段上。1.2光纖材料的增敏技術(shù)自光敏性的發(fā)現(xiàn)和第一次證實(shí)鍺硅光纖中的光柵以來，增加光纖中的光敏性就成為了一個重要的考慮因素。標(biāo)準(zhǔn)單模通訊光纖中摻有3%的鍺，典型的光致折射率變化為~3×10-5。由于光纖材料的光敏性與光纖的摻雜濃度基本上成正比關(guān)系，因此提高光纖材料感光性最直接的方法就是提高光纖芯區(qū)的鍺摻雜濃度。一般地，增加摻鍺濃度可導(dǎo)致~5×10-4的光致折射率變化。但是用這種方法提高光纖材料的光敏性有一個很大的不利因素，即增加光纖芯區(qū)含鍺量將增大光纖芯區(qū)和包層折射率之差。為保證光纖只能進(jìn)行單模傳輸，必須減少光纖的芯徑。當(dāng)芯區(qū)的鍺含量很高時，光纖的芯徑將要非常小，這將影響光敏光纖與普通單模光纖的匹配性能。因此，尋求更為有效的光纖材料增敏方法具有非常重要的意義。提高光纖材料紫外感光特性的方法可以從以下幾個方面考慮：增加光纖材料中的缺陷濃度。在光纖材料中摻入具有較大紫外吸收系數(shù)的雜質(zhì)。在光纖的芯區(qū)或包層中摻入適當(dāng)雜質(zhì)，盡可能增大二者之間的熱特性失配度。目前，已經(jīng)有多種有效的光纖材料增敏方案在實(shí)驗(yàn)室應(yīng)用。這些方案主要分為三種，即載氫技術(shù)、光纖還原法和多種摻雜。1.2.1載氫增敏技術(shù)1993年，AT&TBell實(shí)驗(yàn)室的P.J.Lemaire等人首次引入了摻鍺石英光纖材料的載氫增敏技術(shù)。摻鍺3mol%的光纖被放入氣壓為2.0~76MPa（典型值為15MPa），溫度為20~75oC的氫氣中，這種方法將氫氣以分子形態(tài)擴(kuò)散入光纖的芯區(qū)。載氫光纖在收到紫外光照射的時候或者加熱時將引起氫氣的與摻鍺石英玻璃之間的化學(xué)反應(yīng)，即H2分子在Si-O-Ge區(qū)發(fā)生變化，形成與折射率有關(guān)的Ge-OH，Si-OH，Ge-H，Si-H等化學(xué)鍵和缺氧鍺缺陷中心，從而提高光纖材料的光致折射率變化，可以使任何類型的摻鍺石英光纖材料的光敏性提高1~2個數(shù)量級，并在其上寫入高反射率的光柵。這樣可使折射率變化Δn比原來的變化提高兩個數(shù)量級，可達(dá)~5.9×10-3。另外，也可以對光纖載氘來達(dá)到光纖增強(qiáng)光敏性的目的。載氫技術(shù)的優(yōu)勢是可在任何鍺硅或無鍺光纖中生產(chǎn)Bragg光柵，而且未曝光的載氫光纖段在通信窗口的吸收損耗可以忽略。載氫光纖的形成的折射率變化是持久的，但是由于光纖中存在未反應(yīng)的氫，使光柵的折射率隨時間而發(fā)生變化，引起紫外寫入光柵的Bragg波長的變化。因此，載氫光纖的熱穩(wěn)定性很差，一般在室溫下放置兩個星期其折射率深度就下降11%。探索提高溫度穩(wěn)定性的光纖光柵制作技術(shù)具有重要意義，一種方法是對其進(jìn)行加速老化，即用事后熱處理來穩(wěn)定其波長；另一種方法是載氫光纖先經(jīng)均勻曝光預(yù)處理再寫入光柵。光纖材料的換原性處理面由于消光纖柳材料夸的光座敏性推與光節(jié)纖材伸料的蘆中的飛缺氧心鍺缺真陷濃供度直圓接相掉關(guān)，朋且兩霸者近惹似地葛成正計比關(guān)章系，瑞因此狠可以噸通過踐在光型纖拉兔制中扎完成挨后用伶氫燈再對所暮要曝逆光的詞光纖容段進(jìn)亡行員“暴焰刷征”柏處理蹤。1耗99婆3年爽，F(xiàn)握.B脾il燒od只ea肉u等孩人把香拉制暫好的犯標(biāo)準(zhǔn)凈通信道鍺光芒纖擬襪寫入距光柵們的一己段放師在~犬17腔00籃o第C的道氫氧泄焰下王灼燒著，使灣光纖演在2秒40盞nm照處的故吸收匪增加膨。該亦作用霉指發(fā)躲生在蕩含G濁eO文的纖卷芯，勵對包絮層沒淡有影瘦響。擔(dān)紫外些照射嫂灼燒興后的揮光纖趣可得莖到大潑于1厭0-彩3的路折射象率變鏟化，閃使光筍纖材級料的霉光敏餡性提病高了謠一個范數(shù)量帆級。蟻用這蝕種方數(shù)法增恰強(qiáng)光稼敏性昨不會垮產(chǎn)生踢折射堂率的殊飄移絨。由刑于對鞏曝光妙區(qū)段仁的光醬纖進(jìn)扭行處紀(jì)理，偶因此惑這種做方法棟對兩萄個主騙要的姑通信怪窗口乞幾乎適沒有典影響賽。可政在標(biāo)妖準(zhǔn)通六信光趙纖中燙寫制像出強(qiáng)電Br展ag則g光方柵。陰然而編，該問技術(shù)振的主恥要缺至點(diǎn)是亭高溫徐灼繞桶破壞驢了光劇纖，目有長帆期穩(wěn)膚定性原的問奪題。堪對光晨纖材惠料進(jìn)簡行還票原性辛處理其的另周一種款方法早是在握光纖挪預(yù)制興棒的哪制作央過程符中施艦加還勉原性披條件粘或者幟對光泥纖預(yù)霜制棒旬在高潤溫氫好氣中誤進(jìn)行拘后處鍬理使鉆芯區(qū)油的缺擁氧鍺柴缺陷次濃度岡增加寸，可合將光駛纖材直料的道光敏煉性提架高2件~3誓倍。怒這種性方法趁最大糾的缺斃點(diǎn)就州是氫歡氣與腫Ge墓O廈2容反應(yīng)喝生成啄的O瞞H拔-屯離子奶將在鵲1.撒4u穩(wěn)m處心產(chǎn)生苦一個獻(xiàn)很強(qiáng)影的吸暈收帶堵。這滾個吸痛收帶數(shù)對光池信號逆在兩五個主技要通萍信窗亞口的餐傳輸材具有害非常閉不利督的影洗響。較1.磨2.洋3軍多種響摻雜怎在鍺走硅光棉纖材林料中歸，摻歇入B葛、S舉n或陣Al弓等元扮素可狗提高黃光纖倦材料聚的光筐敏性枯，其友中以剃B/輩Ge墾雙摻錯雜光閱纖材冶料的腫光敏揭性最侵強(qiáng)，役其光蹲敏性洽要比裕含鍺位量相誦當(dāng)?shù)奈鼏螕奖捩N光費(fèi)纖材釀料要繭高出鍋約一臘個數(shù)俊量級雁。這諷些光悼纖都籮可以爸采用蛋MC蠶VD載技術(shù)狂生產(chǎn)伯。愁在石墻英玻捐璃中廟摻入虛B將勇使物特理性洽質(zhì)發(fā)貓生很凍大的筒變化賭，比劍如，周摻B艱后石貸英玻勾璃的蘿熱膨愛脹系鋼數(shù)增故大，構(gòu)同時蠻熔點(diǎn)介降低傳。在柏幾百和攝氏座度高討溫下爆的退葬火實(shí)災(zāi)驗(yàn)，圈證實(shí)步了在紋B/寧Ge畜光纖爆的纖繁芯區(qū)末將由陳于B畝的摻彩入而寄引入笛較大穗的應(yīng)仍力。篇利用更B/陜Ge荒雙摻爐提高寺光纖掌材料嶄光敏雨性最些主要光的有薪利因裳素是妥B的肆摻入傍能夠甜引起昏光纖今材料錄芯區(qū)丟的折蕩射率榜的降嘗低?？円虼舜?，B等/G廳e雙捎摻光徹纖材信料可蝦以具纏有較痕高的嗽鍺摻娘雜濃吊度，熊同時診又不珍引起傲光纖臘芯包股折射舞率的懇增大曾，從橋而可扣實(shí)現(xiàn)挨與普繼通單述模光遲纖的惡良好巧匹配尿。竭因此乞，對奸這種術(shù)高度童光敏純光纖陡材料讓的研石究具蛛有很半大的乒意義班。杏（1蓄）避蠟免了嗎對光枝纖材熄料進(jìn)等行長涂時間臘且具抬有危勞險性嫁的氫兔氣敏變化處諒理。超（2墳）可宿避免純由于潑載氫冊增敏殼在光貸柵區(qū)豬域引刻起的化羥基油吸收礦損耗騾，這滔一損斥耗在靠長度尾較大嶄的唐配翠C近hi速rp看光纖掩光柵父中是雞十分些嚴(yán)重萄的。綢（3胃）提筍高了揀光柵足的制歲作效浙率。撞如果叼對B鼓/G篇e雙渣摻光傍纖材餅料進(jìn)銷一步兔載氫內(nèi)處理偷，可械以在聞教短值的曝配光時拔間內(nèi)揮獲得機(jī)很高叮的光拾柵反幸射率丟。面1.看2.漂4名反預(yù)加灣應(yīng)力妄增敏肝技術(shù)拾在寫梅入光通柵的望過程芽中，播對摻薄鍺光蜻纖施趕加適史當(dāng)應(yīng)計力，聯(lián)將會汪提高膀光纖皂的光轉(zhuǎn)敏性坡。圖派1表遺明，千施加污3%梨應(yīng)變輔的應(yīng)靠力情桐況下欄，可警使光黃敏性貸提高水2倍搬以上斥，而喊且形蓄成的喘光柵頑的熱金穩(wěn)定皆性也繭將保娘持不域變。絕在同勤樣的眉曝光裂條件晃下寫煌入B匯ra叔gg覺光柵網(wǎng)時，冬施加彼應(yīng)力條的光央纖將呀會得住到高認(rèn)達(dá)1巡8d繡B的射反射浩深度罰，而姓未加漿應(yīng)力屢的光迫纖的關(guān)反射止深度秘僅為躲7d雖B，皺因此齊利用辛這種腸方法稻將會躺明顯子縮短雄光纖死光柵筍的寫碼入時激間。臺光纖縣光柵沃的寫畏入方塊法聽用摻藥雜光煙纖制埋作光飾柵的剖方法緊主要紗有內(nèi)可寫入靈和外神寫入限法。杏內(nèi)寫劫入技婚術(shù)是隙一個街全息唉制作阻過程壇，它完利用貿(mào)光在灑纖芯箱內(nèi)部肝傳播萬時形判成駐屬波所杏產(chǎn)生兇的雙袋光子都吸收牽的原煮理；午外寫王入技都術(shù)則睡主要忌有點(diǎn)瓦-點(diǎn)畢成柵榨技術(shù)跨，相陶干U依V光光全息騙干涉羨技術(shù)也和相封位掩永模技寬術(shù)等斤。蜜2.臨1遞內(nèi)寫是入法跡該法惰制作扭光柵悔同光馬學(xué)全改息法歇制作錢光柵仔相似尤，利迫用菲傳涅爾葬反射宵，使鳴得反祥射光畢與入飼射光蕉在適簽當(dāng)條脾件下鋸干涉服，在慶纖芯遭內(nèi)部夠形成恐駐波盯。由希于光你致折煎射效賤應(yīng)，歲在沿臣光纖娘長度叼的波識節(jié)波貝腹處痰通過牧曝光銹可以主誘導(dǎo)未出周蘭期性壯的折杜射率灘變化穩(wěn)形成辛光柵丘。這施樣制政作的乘光柵遮，曝封光時設(shè)對裝蠟置的疫穩(wěn)定夢性要摔求很諒高，排得到距折射乒率變壓化較院小，服僅為描10樣-6站，而逮波長容不易滑改變繪，其儲特點(diǎn)住見表北1。紋由于救該技積術(shù)的剖寫入噸效率賺低，器寫入誕的B區(qū)ra升gg恢波長稍受激低光寫脖入波勾長限票制等夠原因膜，制拿作的幟光柵貞性能怪太差暖，所謙以該扁方法危已較紀(jì)少使刊用。奉表1名斬各長種主艇要寫伸入光扁柵方揚(yáng)法的椅比較純：顆2.凍2妄外甜寫入魔法登相對魯于內(nèi)蘭寫入彎法，販外寫費(fèi)入法霉的形但式很蛇多，飲方法制也更家為靈爺活，碰能夠議制作翻各種虜特定義波長鴿的B脂ra意gg俘光柵襯。褲2.恩2.紡1拖外寫粥入全錯息法碗19憂89存年U撈TR乎C的肉研究茅人員雁首次死用紫殲外光烤全息掏法制雅成了肌高反鋒射率紐的B結(jié)ra蒸gg毒光柵忠，反段射率宅可達(dá)狗76怕%。若它是伸在選除擇適獵當(dāng)?shù)臍q波長慚后，虛使光炎纖芯森徑在之兩束澇干涉烈光的奧誘導(dǎo)騎下發(fā)傅生折仿射率反的永為久性耍變化右而形弱成的任。光仗柵的絹周期子由入裂射光影的波待長和加兩光轎束之綠間的瘋夾角矮決定醉，系取統(tǒng)設(shè)墻置如青圖1征。圖1UV光全息法寫入原理圖1UV光全息法寫入原理獄一小話段去障掉包辨層的泳光纖廈在兩詞束相拍互垂臟直的夜誘導(dǎo)婚光的偶作用斯下，溫經(jīng)側(cè)坑面曝辣光形緊成光消柵。底利用犬可調(diào)餐諧準(zhǔn)深分子協(xié)泵浦惕染料塞激光知器件吳為光低源，經(jīng)波長佛為4港86登nm煎~5躁00列nm稀，經(jīng)題倍頻耽得到雕24功4n請m的鴿UV腰光，況圖中殊水銀喪弧燈醉和高梨精度叛的單朋色儀待用來愛觀察圖Br成ag降g光燒柵的蘇反射蒸光譜壘。這脅種光攜柵的稼側(cè)面從UV親光曝陶光全賢息法孔反射象效率說高，深方便者靈活閃，可冷調(diào)整維入射后光束閘的夾廟角和呢全息秤圖條磚紋的逮間距犯來得扭到不品同波棕長的劍Br羽ag瞎g光欲柵。教這種壘光柵系穩(wěn)定描性好何，但糞它對羨光源揚(yáng)的相汽干性疲和光巡路的喘穩(wěn)定累性要稀求較惜高。核2.削2.伴2醋全息來干涉最計方亮法盯駕謠全息鍬相干踏法是南最早德用于召橫向戀寫人珍制作付FB莊G的坊一種陸方法辱，圖豐2示辯出的拌是M懇-Z高干涉驚計法光工作吊裝置褲示意奏圖。不人射鍵紫外蝶光經(jīng)舞分光睬鏡分杰成兩張束。竊經(jīng)全同反射興后相旬交于醬光纖切上，賽產(chǎn)生狼干涉氣場，健形成背正弦輩分布緞明暗壽相間縫的干奏涉條蠢紋;獨(dú)光纖脂經(jīng)過已一定即時間慨照射圓，在昂纖芯姐內(nèi)部末引起麥和干進(jìn)涉條闊紋同毀樣分霸布的央折射矛率變窄化，趕從而鈔在光吵纖上榴就寫判人了守正弦帖分布蝶的體燃光柵典。干蒜涉條置紋間惑距如冠式(更1)崇。效當(dāng)撿這種距方法托的最礙大優(yōu)鮮點(diǎn)在手于突俗破了諸縱向膽駐波對法對遙布喇最格中露心反勻射波堂長的弱限制扭，可槽以在胖最感料興趣擦的波培段內(nèi)科對之桶進(jìn)行伶更充跪分的湯運(yùn)用賭。它調(diào)既行窄之有疏效，評又操其作簡異單，陡所以份受到婚普遍培重視尼，也說得到秀了相亡當(dāng)?shù)男哆\(yùn)用次。采栽用改憑變兩亂光束扛夾角盼或旋轎轉(zhuǎn)光融纖放煎置位雷置的懂方法畫都可芒以方霧便的鑼實(shí)現(xiàn)除改變片反射校中心敢波長繡之目躁的，初或者柳將光爺纖以我一定肌弧度多放置坐于相陣干場隙，很質(zhì)容易笑得到拉帶有等ch嶺ir恥p的筑光纖榨光柵擱。這繞些都壟是全悔息相塵干法宿優(yōu)點(diǎn)侮所在草。得松往圖2豪干調(diào)涉計算寫光紛纖光欠柵方損法腸這種乏方法絕亦存激在很烤大的音缺點(diǎn)臥，給籠制作裙帶來列諸多宰問題亂。首耳先，磁全息春相干提對光諸源的腹空間脹相干介性和屠時間餅相干暑性都難有很構(gòu)高的虛要求證:空漲間相鳴干性隨由激夠光器私輸出貍光的橡橫模姥特性躍決定叉。如椅果激帳光器供處于械多橫釋模振檢蕩，塌那么貿(mào)輸出意光束泛就有挪較大亡的空灑間發(fā)偏散性稼，通宇過測析定激調(diào)光的魯近場禍圖和惡遠(yuǎn)場堪圖可溪知:醬輸出岡光斑恒是由恰一系臂列的色尖峰回所組性成，牧每一某尖峰尿的寬肢度約填為微撿秒數(shù)舍量級孤，并或且是屋無規(guī)估劃分匯布的哭，這湯就說萄明整漠個輸訴出光偶束的織截面植內(nèi)并販非全嗽部相乒干，坦相干企區(qū)域它僅是播很小軋的一困部分貝，所炕以輸插出光蠢束的遙多橫席?，F(xiàn)眼象將線嚴(yán)重刃影響域全息倍相干式法的少效果淡。另誓外，溪輸出端光的口縱模竄特性尼決定惑了它哲的時享間相趣干性帆。如阿果是下多縱丟模振貓蕩，爐或縱活模存孫在嚴(yán)俗重漂柿移(叨如由磚溫度伐變化氣引起氧)，歷都將幅增加掠輸出鑒線寬皮，由容可以舊看出蠻，線副寬增覺加大款大縮旦短了慮相干雪長度悄，對藥全息或相干仁法寫呆人效婆果也皮極為昆不利為，增裁大了現(xiàn)光路羞的調(diào)蔽節(jié)難破度；殊其次依，欲然得到槳準(zhǔn)確猶的布嗚喇格式中心呢反射鞠波長燭，對打光路決的調(diào)孔整有游著極勇高的格精度丟要求國，從創(chuàng)d和僻λ杏B裹容易瞇得出符：罰假如朱采用惡λ越=培24治0n譯m的跳紫外抬光，喪光纖酸折射唱率n綢=吐1.學(xué)4潔5，喊那么亞要得捎到煙λ圓B趁=真15悟50指nm檔的反小射中金心波徐長，彩θ堪為1穴2.便9個7乳o長；如丙果光浙路調(diào)也整使糾θ夕偏差嶼0.鉆0顛1喉o選，可趨得到麗中心艦波長顫偏差別Δ饒λ塔B驗(yàn)=弟67零.諷27海nm衫，?？梢姞€制作綱的F木BG熄的中紋心波假長已戲經(jīng)遠(yuǎn)洪離了命15仁50送nm勿。這涼說明構(gòu)了對擇光路腥調(diào)整準(zhǔn)θ揉要求紙是極榆其苛沙刻的洋。蘿煙扯全息壘相干稼法要扔有一乖定的泛曝光脊時間件，這射就要權(quán)求在頂這一星段曝夜光時匹間內(nèi)足光路煉保持片良好摘的防晶振，碎以避歉免波范長量鉤級的聰擾動斯造成宰光路耽錯動蔽，惡朵化相延干效腸果，爬因此璃要將皆光路取中的棄元件始都置北于一驗(yàn)個防慈震平烈臺上史。全滲息相底干法降的光汗源大惑多為呀Ar還十徐二倍宣頻和塌染料愈二倍祖頻激呢光器客，并富配以魚高質(zhì)早量的分相干米光路蘇。一縣般來委說，類其裝滲置體宴積都閉很大飲。抱2.荒2.舍3桂外寫?yīng){入單高脈沖痰法掙所用瓣的內(nèi)掠寫入奮法和橡側(cè)面令曝光慕全息抽法，掘要求決寫入面光有慨足夠遠(yuǎn)高的送能量違密度征，一恢般為奸幾百臘焦?fàn)柌∶科叫璺嚼鍧M米，轟曝光露時間幻為數(shù)哨秒至千幾分功不等驗(yàn)，而方且對村整個仍系統(tǒng)瓣的穩(wěn)秀定性莊要求狗極高近，需域要排感除諸換如氣跨流振夕動、債溫度濟(jì)漂移獵、光賢源不乎穩(wěn)定遍等因斧素的循影響容。對犬此，旬研究欠人員冊提出躬了利朋用準(zhǔn)槽分子廳激光堡器制誼作光雅柵的蘋單脈阻沖法第。A那sk諷-i際ns物等人礎(chǔ)利用奸該方她法，花采用壤Kr掘+女F準(zhǔn)帝分子廊激光橫器作付光源詢制作驗(yàn)光柵鵲，所個需能易量密鞋度小辰(1忙J/絨cm襖2避)，面曝光錦時間斥短(捏20耕ns友)，夾得到肚的光描纖折擋射率急為1姿0步-5尊，最豐高可邀達(dá)1泳0勵-4漲，效兆率高委，其宗性能靜見表璃1。時同以具往的鳴方法擋相比蹈，該照方法衰一次傲性曝躲光，焰可以車免除坊外界纖的干河擾，穩(wěn)對于娛制作蘿大批寧量的釣光柵籍有重苦要的需意義拒。A季rc蜓ha熄mb奴au臘lt佩等人經(jīng)利用箏該方復(fù)法制頭作出訴了深雕度折拜射率晨調(diào)制善的高佩反射分率光撓柵，謝光柵政折射蕩率變她化可循達(dá)5聚×閥10勸-4互，反喚射率污為6撇5%亡，F(xiàn)弄WH抗M為謙6G末Hz狂，這羅是目嗽前據(jù)北文獻(xiàn)寬報道苦最窄弟的帶杠寬，仍其性絲能見膀表1螺。圖啄2是啟利用宏該方狀法制夕作光濃柵的貞系統(tǒng)心結(jié)構(gòu)經(jīng)示意厲圖。層圖中岡柱面濾鏡可貝分別替放置主在a領(lǐng)，b同位置寶將兩縫束光貴匯聚沸在光圾纖上被。尖圖2缺最單脈過沖寫斗入法富裝置宇2.貓2.完4怎外寫溫入掩武模法玩主要敏指相濤位掩摔模法網(wǎng)。相典位掩購模是烏個衍恥射元偉件，乏由計浙算機(jī)問控制舅經(jīng)刻尖蝕而袖成。寇入射辰的U們V光做經(jīng)過爐圖3營桐相位目掩?；姆ㄊ拘┮鈭D低掩模巴形成海衍射及，衍近射光溉側(cè)面定照射捐光纖寒，是需因光華敏效棍應(yīng)可縣在掩淋模后陡的不煌同位賞置形最成不筐同周跌期的羽光柵弟所致棗。圖絹3為嚴(yán)用相慰位掩蹦模制痕作光誦柵的袋一種萄系統(tǒng)新結(jié)構(gòu)束示意膜圖。序相位伴掩模謠放在敵一個湯靠近雖光纖敢的精訪密光嬸刻裝委置中悄，掩畜模光侮柵的副條紋構(gòu)與光博纖軸釀?wù)欢?，正抖入射潮的U脖V光臺經(jīng)掩歪模后羊作相掌位調(diào)謝制，憂產(chǎn)生哥衍射跨;在初入射動光方內(nèi)向T聚al饞bo閑t距削離內(nèi)花形成茂不同葛的干炊涉條輛紋。叔在圖久3所姑示系花統(tǒng)中憤，H他il積l等醫(yī)人采召用壓牽制零抄級衍劃射(寒約占攔入射耕能量廊的5術(shù)%)嫩的方膛法使鋸入射柏光的客正、喜負(fù)級跌衍射簽光發(fā)嘩生干破涉，縱形成哲對比鋸強(qiáng)烈貧的干岔涉條呢紋，智對纖六芯曝捧光形孫成光告柵。章實(shí)驗(yàn)智中用旨24今9n詢m的打準(zhǔn)分酷子激裳光器廟作光襯源，殊對A今nd永re籠wD公型光替纖曝獅光，炕得到萌的光徒柵性罵能見捐表1滾。在惠該方閑法所洗示的灑基礎(chǔ)百上，允用單豆脈沖淋準(zhǔn)分乓子激朝光器產(chǎn)能夠悟作為亡高質(zhì)烘量的潮光柵撞，反要射率居幾乎制可達(dá)訂10種0%匆，見勤表1宜所示榜。用炊這種隸方法介曝光晶時間慌大大贊縮短貫，保享證了釋光源艇的時尸間和垂空間類的相刺干性沒，提草高了摧效率萌，為譽(yù)以后類在拉逢制光帶纖的湯同時怒大批如量寫逆入光晃柵奠榴定了潛基礎(chǔ)盒。利鉆用零詞級壓溪制法丑制作映光柵輪也可探用N浮d3嫂+掀:Y啄LF完激光砍器作游光源養(yǎng)，經(jīng)吃四倍辮頻后專輸出間UV專光，扮由掩瞇模調(diào)遷制后拔的誘器導(dǎo)光蛾用較搜短的減時間草就能掠夠制宵成高塵質(zhì)量掏的B汽ra涌gg恰反射餅光柵餅。該販方法捎對于映大批權(quán)量地夜快速孔寫入謠光柵鉆有十抬分重墨要的沒參考浙價值批。辰相位傘掩模甩技術(shù)匯的放穩(wěn)大原侮理票用相驚位掩蜂模法育制作工的光個纖光擋柵，僻其周土期受德掩模蹈周期印和光峽纖折教射率威的控洲制，盛與入豆射光莖的波名長無鎖關(guān)。病對于摧已有蓋固定悄周期蒙的掩齡模，籃可用皮一個秧透鏡備來改脹變寫計入光劃柵的甘Br醋ag激g波論長，獨(dú)其原鋒理如奶圖4誼所示碼。由騎幾何冤關(guān)系北可知撫，經(jīng)挑過透舞鏡后案的放綠大倍幻率可勒以表夜示為孔M=趁（匙f-蒸p-原q急）／堡（姻f-槳p壟）式領(lǐng)中，浪f，雜p，檢q分過別為腫透鏡如的焦砍距!靈透鏡元與掩載膜的酬距離淺，以筆及掩晃膜與吹光纖側(cè)軸間職的距澆離。情其中鎮(zhèn)當(dāng)透絲鏡為仍正透蒼鏡時灣，f陰為正喪;當(dāng)閉為負(fù)浸透鏡毯時，曾f為排負(fù)。濟(jì)實(shí)驗(yàn)情證明迫，用肝正透招鏡可格以減百小所相建光潑柵的盤Br充ag毫g波息長，廉減少膛的大僅小與僅p，吵q值抵有關(guān)燒。棄位相嘴光柵顏衍射也寫人白法是卷現(xiàn)在圾最有潔前途承、使糟用最亮廣的旅一種放方法鳥。目索前，勺能夠拆見到芝的位藥相光臭柵衍艦射相溪干法姐大致軟可分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胳光纖誘光柵劈(m喝為衍充射級稿數(shù))識圖5難長囑周期夫光纖恥光柵澆光纖鍛光柵午按常寨見的袖折射鏈率分霜布大糕體可淚分為噸周期杯性光莫纖光凍柵和塘非周冬期性灶光纖粉光柵杠。周紡期性新光纖蜜光柵阿也叫雕均勻輝光纖細(xì)光柵促，而販非周稀期性托光纖甚光柵萬又稱購為啁區(qū)啾光辱纖光崇柵(撲ch薯ir短pe噴dg納ra朽ti隸ng練s)壽，又感可分語為線馬性C街hi蓬rp商ed豪光柵剝、T侵ap怎er職型光里柵、鞭Mo乞ri慚e型研光柵發(fā)和B皮la炊ze惰d型蕩光柵媽等類地型。南3.月1筆周期哈性光讀纖光達(dá)柵的厘制作處方法褲目前煮，制火作周謎期性怎光纖湖光柵絨的方猴法大至致可仇分為婚4類車:縱揮向駐奉波干攜涉法遵、橫控向全仰息曝艷光法嚼、點(diǎn)極光源咽寫入芒法、芬位相石母板加復(fù)制姿法。杰1)宿縱向念駐波蓮干涉伯法。舊這是截加拿縫大通踏信研早究中帆心的濕K。理O。似Hi述ll少等人芬首次志發(fā)現(xiàn)長光纖范光敏葛性的半方法霞。它槽利用楚注入鍛光纖謠的入縮射光屢和從去光纖逃另一就端面那返回假的反寬射光甘在光房纖內(nèi)丑形成用駐波句，經(jīng)淺過一銀定時餡間曝驚光后右使光唐纖芯騎的折粗射率趨形成糕周期盈性分蕩布而歌制成女光纖露光柵魔。駐舒波干喂涉法癥制作味光纖各光柵攏的優(yōu)健點(diǎn)是掘裝置意較簡殼單，冒缺點(diǎn)撓是B殿ra寫gg尸反射棉波長預(yù)僅由踩寫入叔光波葛長決市定，銳而且寄寫入俗效率冷低，刃光柵你很長輕(H敢il券l的風(fēng)實(shí)驗(yàn)冤中光仿柵長素為1爭m)細(xì)。智2)哀雙光悄束全晴息干摘涉橫言向?qū)懡蛉敕ㄋ?。這登是1盼98結(jié)9年誼美國劃東哈悉特福爽德聯(lián)岸合技菌術(shù)研濃究中乏心的近G。弊Me運(yùn)lt艷z等測人首飯先實(shí)液現(xiàn)的諷。將僻一小植段摻澡鍺光燭敏裸妙光纖如在兩卻束相址干紫峽外光們束交較疊區(qū)禮域所絞形成貫的干槐涉場洪中曝怒光，竿引起危纖芯權(quán)折射暫率的防周期迫性擾桃動，澤從而研形成束光柵謝。與元縱向虧駐波慚干涉脅法相豐比，割該寫融入法抬寫入彼效率犬大大訂提高裕，并鄰且可彎以通煤過改著變兩言干涉蕉光束脈之間俘的夾斑角來杏調(diào)整素光柵忘的周朗期，塔易于互獲得熄所希出望的岸Br絹ag鳴g反幣射波重長。獵但這采種方糞法也鑒有其心缺點(diǎn)厲:一端是對頌光源斑的相托干性董要求溉較高數(shù)，二禽是對奪系統(tǒng)鉤的穩(wěn)撐定性代要求禽較高畝。苦3)巖點(diǎn)光頂源寫稼入法筋。這量種方航法是賽利用效一點(diǎn)需光源嫩，沿生光纖定長度費(fèi)方向域等間智距地畝曝光臨，使格光纖波芯的劍折射澆率形押成周貓期性膊分布腰而制礦成光績纖光牧柵。聞這種迷方法嘩的優(yōu)慮點(diǎn)是擱靈活逮性高芒，周砌期容趁易控禾制，揉可以遙制作蘆變跡際光柵鬧;對倉光源暗的相咽干性湖沒有榴要求陜。缺抹點(diǎn)是百由于莊需要淘亞微炮米間另隔的缸精確惠控制猜，難慎度較載大，將而且爺受光嫩點(diǎn)幾者何尺臂寸限箭制，慈光柵受周期監(jiān)不能更太小轎，適恩于寫維入長乒周期貝光柵傾。動4)待相位動母板埋復(fù)制楚法。毫這種艦方法軟是將業(yè)光敏仆光纖粗貼近竿位相嗓光柵譜母板螺，利違用位義相光越柵母聚板近牧場衍潔射所當(dāng)產(chǎn)生需的干譽(yù)涉條小紋在逮光纖層中形壩成折嘴射率撈的周圾期性碧擾動衡，從餅而形蜜成光井纖光腦柵。撇用相三位母傳板復(fù)病制法育制作地光纖榴光柵祥的優(yōu)是點(diǎn)是孫:工賊藝簡吊單，抓重復(fù)霧性好慨，成艦品率師高，然便于予大規(guī)姜模生驚產(chǎn);咬光柵想周期愈與曝位光用慚的光羽源波蹤長無泊關(guān)。糊缺點(diǎn)軋是母說板制頁作成限本較鋸高，賄一塊恰母板勉只能昌制作約一種掙固定浮周期拜的光倘纖光宅柵，蟻但用船光學(xué)插系統(tǒng)申放大拔或拉撒伸光辱纖的缸辦法喬也可丑制作晴周期賄稍有檢不同因的光屠柵。挎3.妨2裹長周助期光遲纖光籠柵的移制作偽縱少長周肅期光塑纖光極柵的吳制作肚現(xiàn)在霧主要糖有以爆下幾綠類方耍法:怎3.田2.兆1響紫外席光致露折變求當(dāng)紫造外光盟照射鉤摻鍺釋光纖君時能災(zāi)引起功光纖嗎芯徑故折射裕率的希永久牌性變臟化，撤19環(huán)76告年K鹽.O迅.H故il妙l的輕這一你發(fā)現(xiàn)禮使得冷光纖綢光柵兔在光竊通信頭網(wǎng)絡(luò)鳳中獲逢得廣廉泛應(yīng)角用。忘利用窄紫外頭光通顯過振怪幅掩斃模板旺，引蘆起光貴纖芯逮徑折適射率助周期牲性分按布而擠形成沒長周糞期光邁纖光殘柵，躁如圖籍6所騰示。塑圖7笨為我頃們用慎這種衫方法消制作施的長扁周期謹(jǐn)光纖趟光柵叫的傳隱輸譜皂。因占為長兩周期吐光纖享光柵午的周論期一荒般為陽幾百嶺微米衡，掩藥模板并的制妄作很斤方便巧，而燭且精踢確度恭容易辨得到屯保證祝所以率用這臥種方倒法制毯作的留光柵神，其掩一致娛性和動光譜覽特性票比較通好。脂基于看同樣具的原雖理，句還有父利用籃紫外匹光透封過微高透鏡計列陣摩，逐銀點(diǎn)寫烏入等防方法纖來制投作長扎周期宜光柵棵，都紹獲得痰了很頑好的夏結(jié)果艦。技圖6掀紫訂外光漸透過領(lǐng)振幅禾掩模濕板制半作光欲柵示缺意圖扎圖7優(yōu)長斯周期朵光纖沈光柵勞傳輸夸譜牽3.屯2.偉2優(yōu)微彎延變形飾韓國似的一茫個小碰組提濱出了兵一種盼利用拆電弧忍使光父纖發(fā)貫生微貸彎而散形成身長周誕期光預(yù)纖光確柵的暈方法趟。如到圖8惰(a命)所茅示，堅(jiān)剝除剪涂覆忘層的夢光纖侄緊貼亞在一腦個周錯期性伸石英您槽上還，對驅(qū)架在覺槽上現(xiàn)的部熊分用謙電弧里加熱劇，由么于重纖力作廳用，見在槽蠟處的不光纖斧會發(fā)念生微蝶彎。晃這樣久逐點(diǎn)維用相退同的尖電流輔進(jìn)行啦加熱提，在稍光纖淡上引鬼入一早個周枝期與狡石英左槽周是期相該同的賠周期拳性微黑彎結(jié)漿構(gòu)。周這種敵結(jié)構(gòu)蛇的長滿周期糕光柵田的傳片輸譜個特性除如圖尤8(孫b)度所示磚，圖塵中a醉、b湊c三至條曲幣線分瞞別是奇光柵橫長為直50柄、6醉5、起75警個周沃期的扒譜特兇性，昨光柵戶周期恥為6粱00該Lm淋。這僵種制科作方勒法很州簡便流、容烏易控偶制，光光柵買周期南取決笨于石抬英槽踐的周邪期，跡還可糧以根蓄據(jù)需聲要調(diào)晚整電訂弧電在流的逝大小買和光速纖被行加熱族的長仔度來夠控制梳光柵材的譜浙特性杏，而輩且這賽種方他法可吩以應(yīng)水用于粱任何劉種類鳳的光上纖。舌圖8助(詞a)拆局部名加熱釋微彎萄制作晶長周充期光漸纖光探柵的及示意尊圖及懂(b權(quán))其侵傳輸闊譜特塞性猾3.殼3.歪3反殘余扣應(yīng)力疼釋放磚在芯乓徑是棟純二駕氧化柴硅、概包層木內(nèi)摻眉氟的滴光纖草中，刮被拉制伸時迎由于赤光彈界效應(yīng)緒在高紫粘度醋的芯棚徑區(qū)濕引入季了殘單余應(yīng)慚力，字折射浩率會嬌降低煤。當(dāng)續(xù)用火塵焰、怪電弧薄或高價功率套激光四退火簡時，悼可以設(shè)很容育易地少將芯吐徑內(nèi)競殘余攪的應(yīng)固力釋刮放掉鑄，芯程徑的牲折射戚率又亡可以罪恢復(fù)苗到原井來的的水平傻，此討過程輪如圖嫌9(遞a)善所示膠。如億果對誰有殘攔余應(yīng)譯力的懲光纖各進(jìn)行亦逐點(diǎn)塔周期暮性退怎火，唐就可圾以在嘴光纖份芯徑偏內(nèi)形胃成周驚期性漲折射寒率變響化，汗從而嫌形成駕光柵背。用鏟這種輝方法柜制作揪的長塌周期喂光纖堅(jiān)光柵溫的傳差輸譜千特性努如圖凱9(吹b)司所示五。雖羞然這證種方絹法只圓適用擋于特轉(zhuǎn)殊的反光纖篩，但銅制作悔方法靠比較歲簡單因，而哪且這腎種長疼周期現(xiàn)光纖互光柵挽具有泊較好粥的溫儲度特是性，拴特別親是高腐溫穩(wěn)辮定性合較好硬，可歇以用所來做珍高溫溪下的鑄溫度抱傳感渡器。鉆圖9叮(忠a)智殘余炕應(yīng)力踏釋放倡制作秘長周伍期光歉纖光喝柵原別理示商意圖榜及(氏b)抄傳輸補(bǔ)譜特習(xí)性齒圖1漏0破(a毫)熔塊融拉蝴錐方瓦法制盜作長夏周期昨光纖親光柵輝示意卻圖和筐(b諒)傳狂輸光駛譜卻3.專3.照5慎熔融載拉錐恒法譯還有喉一種競是利喘用制嫁作耦督合器頂?shù)娜圬?fù)融拉洪錐工洽藝來來制作壤長周匙期光撞纖光惰柵。貧如圖勾10毫(a恨)所慨示，債在用付高功槍率激笨光、撕電弧印或火膛焰對帽光纖睬進(jìn)行迎局部鳴加熱烤的同唱時，跟對光紹纖施佩加一同定的點(diǎn)應(yīng)力吐，使團(tuán)得光野纖芯躍徑發(fā)單生周挺期性逆變化疫，從擋而形種成光勒柵。手圖1也0(啞b)財是用兇這種沿方法減制作慶的長裂周期腸光纖勾光柵衛(wèi)的傳區(qū)輸譜鑼。這瘦種方衡法制趨作的獎控制團(tuán)難度撓較大逆，所居以有世人在壽制作賞前先簽在光藝?yán)w上艇刻槽彎然后很再加貢熱來因?qū)崿F(xiàn)激更精道確的謀波長戒和帶述寬控宗制。妻3.首3.毀6向高頻獸CO加2激峰光脈板沖寫潔入法辣圖1峽1為畝光柵憲制作尿系統(tǒng)誦結(jié)構(gòu)陵圖，牽將普暈通光彼纖的緩?fù)扛诧@層剝腹掉5走0m苗m左恨右，渠水平球放置杰在C況O2常激光破器聚儀焦透卡鏡的檢焦平藍(lán)面上培，由燥于光階纖在蹈CO神2激窯光加紛熱過苗程中族可能嗓產(chǎn)生象物理辨延長肚，因論此，隆需要菊懸掛道輕物五使其借保持姜恒定府的軸澡向應(yīng)牢力，堡從而撲始終校處于憲水平寫狀態(tài)輝。使屑用寬凱帶光上源做施輸入趕，光粗譜儀組用來伏監(jiān)測織光柵淺譜線殘的變蠢化。泛關(guān)鍵陣設(shè)備息是高暢頻C程O2佛激光錯器，貧全功竿率為身10藥W，號制作扮光柵駕時使降用的肅工作昌頻率詢?yōu)?橡kH拋z，綱由于俱單脈辣沖激侵光能叫量固輩定，染對光厲柵的劣加熱興是激甩光釋咽放時爽間內(nèi)淋多脈猴沖的沿累積銀效應(yīng)負(fù)，可骨以通濃過改繩變激宜光脈潑沖的賄釋放碎時間白來控奉制激它光的等能量哲。津圖1社1局高頻倘CO目2激升光脈雁沖寫噴入系要統(tǒng)袋激光毛頭的宴掃描饅振鏡漢可以降完成神二維何掃描室，激拋光束僻通過增焦距索為1頁00損mm懼的透假鏡聚馳焦，擋產(chǎn)生棟50濁Lm邪左右園的光從斑。污在制炒作過層程中笑，預(yù)佩先在蛋計算快機(jī)中型繪制串光柵傻圖樣民，之白后由方計算貌機(jī)根類據(jù)此里圖樣峰控制匹激光聲器的鏟二維裙掃描嘗振鏡李，先晃使激并光脈效沖沿顯光纖差橫向板掃描害，再瓦按光善柵圖過樣要移求沿蓬光纖膠軸向剝移動剛，依沈次逐堪點(diǎn)掃豪描。銹由于詢激光艇束在鹿光纖蛋某點(diǎn)昏上一導(dǎo)次曝豬光難蔥以達(dá)臺到制班作要潛求，側(cè)所以績要依今照上少述流慰程反越復(fù)掃諸描，閣直到殼制作圍出滿調(diào)意的累光柵疏1實(shí)緩際制括作中擴(kuò)選用利的是專康寧偏SM斃F2諷28四光纖啊，選亮取的谷光柵鹽周期槽為6阻00嚼，周淡期數(shù)框?yàn)?擇0，清光柵能中央磨的間伍隔為繳30舅0，械光柵睬總的愁長度囑為3馬5。潑7m熔m，付制作努的P累SL夢PG設(shè)譜圖趴如圖岸12指所示純。在畜波長賢為1釀52車0~需15諸70效nm退和1響61吳0~燙16賊70踐nm朱范圍壘內(nèi)分成別呈抹現(xiàn)出減相移膚光柵舟的圖塞樣，憤相移城波段聞的通誘帶中興心波束長分夏別為塌15雖46糟nm來和1竭64宣0n羨m。籠圖1極2光漠纖光沸柵譜嚇圖貸3.叼2背非周喊期性弟光纖道光柵局的制撈作方身法性非周車期性濁光纖姐光柵保又稱同為啁侮啾光仰柵(孟ch尼ir屬pe剪dg姿ra昂ti盒ng棵s)艙，其廢反射騎帶寬枯比均慘勻周行期的案Br敢ag濕g光上柵寬貼很多上，可顛用于客光通從信中脹超高建速率巡色散貪補(bǔ)償我、超君短脈鄙沖壓古縮或矛光柵赤傳感術(shù)器中顯。啁尾啾光尾柵的鏡制作亮方法陸常見弄的有拖以下喝幾種因:歸1)罪兩次依曝光匙法。潛這種羨方法姥可采大用較拐簡單竟的制下作均界勻光夢纖光恒柵的軌曝光全光路匪。第擦一次換曝光朋在光侮纖上飛并不衣形成饞光柵悲，而率是僅裙形成幼一個哄漸變遲的折曬射率億梯度室，第閥二次春曝光牧過程初則是澇在第紫一次拜曝光宿區(qū)域留上繼扭續(xù)寫法入周膽期均枕勻的逃光柵鵝，兩式次效端應(yīng)迭憲加便理構(gòu)成掠了一五個C潔hi餃r光男柵。劇這種味方法績的優(yōu)坦點(diǎn)是勁利用脊了制客作均尖勻光獄柵的牌曝光她光路轉(zhuǎn)，使每得制閃作方永法大朗大簡低化。遞2)困光纖俱彎曲傷法。模這是興在均齡勻光邊柵中狡引入擁光纖疑的機(jī)籮械變捏形，成形成眼Ch拌ir塞p光濾柵的粱一種牲方法演。由尾于光薦纖的禾彎曲喜角度義漸變耕，造點(diǎn)成光糖柵的禁周期與漸變刊。這童種方慈法引蘆入的樸Ch只ir鍋p量摔不能圖過大百，否馳則柵報齒傾域斜，誤會引趨起導(dǎo)摩模耦干合成歪包層盯模而葉造成難附加炭損耗千。胞3)飯錐形友光纖糠法。服這是擺利用勸錐形享光纖享形成碗Ch辮ir溝光柵畝的一搖種方綁法。魯可在禁錐形估光纖濱兩端欲施加嚴(yán)應(yīng)力嫂發(fā)生樣形變白，然嘗后寫膜入均倘勻周雪期的圈光柵擊，應(yīng)掠力釋芳放后咱，由紋于錐蛋體各煙部分戲的伸戰(zhàn)長形鉛變不犯同，佩造成緊光柵礙周期叔的軸排向發(fā)有生均滾勻變攔化，白形成刷Ch隨ir灘p光門柵。厘也可剖先在返錐形鍛光纖杠上寫柱入均嚷勻光醋柵，玻然后鐮再施伯加應(yīng)搶力得懇到相詳同的交效果充。附4)嶼應(yīng)力合梯度加法。眾與錐片形光矛纖法渠原理滿相同喪，只紛是應(yīng)雙力大罵小是舉通過斑將光疲纖粘攏在底剝座上焦的膠來含量尋來調(diào)日節(jié)。滾其優(yōu)們點(diǎn)是迫可以錢分別肯調(diào)節(jié)導(dǎo)中心煙波長稈和光飛柵的琴帶寬唇這對宴于制融作高啦性能兔的色嶄散補(bǔ)萄償器折具有棚重要糕的意苦義。寄5)蜻復(fù)合身Ch毒ir駁p光且柵法殿。將省一列驗(yàn)不同蕩周期煉的均衣勻光織柵順譜序?qū)憫K在光變纖上開，它放最大襖限度逼地應(yīng)初用了賄制作關(guān)均勻涉光纖受光柵手的工悔藝簡波單性木，具的有很汁大的廢靈活途性。語6)沉Ch調(diào)ir膽p光撤柵的碗全息撕干涉拌法。式這種電制作鮮Ch滋ir閣p光立柵的脫基本授原理睜是通孝過在蠶雙光塌束全低息光肥路系趣統(tǒng)中臉加入莫柱面敘鏡，姨使兩票束光遞的干霧涉角擠度沿睡著光麥纖軸宜向發(fā)償生連因續(xù)變涼化，鹽從而蹤造成哭光纖麻的纖芒芯折瀉射率外發(fā)生侵周期穴性漸芬變，牢形成證Ch犁ir窩p光匪纖光猜柵。獨(dú)此外或，用晴相位頁母板光法也蔑可制廈作啁頃啾光駛柵，轟曝光搬時使控光纖想與相海位母經(jīng)板之惠間成辦一傾白斜角帳，從溝而使松光纖頁光柵資的周坡期沿趕光纖議z軸劉方向復(fù)變化笨，形茫成啁血啾光勻柵。裕也可粗以在坑制作彈母板暮時使各其周租期不僚均勻零，用崇這樣唐的母運(yùn)板也道可制正作啁威啾光匆柵。膀近年喬來，紛國內(nèi)喂外還凱報道厭了一倡些新減的光冊纖光累柵制紗作方逮法:裙直接漲寫入孔法，厲在線勇成柵控法，宿光纖勢刻槽惕拉伸凱法，譜微透佳鏡陣解列法值，用該聚焦踩二氧碎化碳望激光水器寫嗓入長賴周期開光纖肉光柵揉法，姜移動得平臺族法，頓用聚末焦離薄子束考寫入攤光纖扁光柵敘等?？?.經(jīng)3挎幾種鵲特殊座光纖奉光柵憂的制置作樓19藥78域年開悶始研碰究F怪BG賣，當(dāng)開時制皇作用享縱向令駐波氣寫人謠法。艘這種知方法湖，柵擁距不森能變誓，寫正人效康率很桂低，榜折射鑼率調(diào)坐制深薯度小以，F(xiàn)脹BG潤特性腳不好厲，因慌此使奧FB幼G得存不到士重視翠，并也使這扇一技王術(shù)發(fā)射展很旱慢。壽自從融19算89葡年開齒始用講側(cè)向獅全息康寫人露法后歐，F(xiàn)戲BG胡技術(shù)漏得到籍很大相發(fā)展徒。人遲們提洞出并奏實(shí)驗(yàn)膝了許住多光距柵的牧制作王方法堡，都盡制出喬了滿跟足要匪求的擁FB機(jī)G。皮用紫親外光陪制作晉FB側(cè)G的敘原理栽如圖待13段所示虜。臣圖1鞏3旦用紫角外光刪束制嶺作F衰BG舒光柵擺兩束說相干梅紫外御光產(chǎn)鹽生干翅涉場鞠，形努成正惑弦分餅布明遣暗相述間的欠干涉逆條紋砍，光滑纖置縣于干窯涉場風(fēng)中。勉經(jīng)過誦一定組時間摘的照償射，歪在纖好芯內(nèi)避引起匯和干拳涉條反紋同戀樣分卻布的繡折射添率變朝化，條光纖兆芯上漿就寫永上了械正弦錦分布必的體架光柵逃。干息涉條計紋的反間距獨(dú)為徑：前系炭且指乏頓(倍1)蒼式中錫λ震為照址射光有波長乒，2嚇θ循為兩拌光束爽的夾禿角。鼻在光哨纖纖望芯上詠光柵駕周期址和干撒涉條秤紋間淡距d賓完全顆一樣融。顯渠然，巡可以干通過興調(diào)節(jié)叔角度血。而驅(qū)得到才任意聚的光僚柵周挽期販，從元而得資到不胸同的變λ式B喪。旋兵轉(zhuǎn)光式纖使轉(zhuǎn)其和枕干涉萍條紋別成一毯定角茅度，狐便得昌到閃旅爍光例柵，結(jié)實(shí)現(xiàn)地符合烈要求謹(jǐn)?shù)南囝櫢晒庵x場。填根據(jù)凝光纖壤光柵絨的波臭矢方勉向、燦空間乞周期串分布劣、及腎周期界大小哈，可待分為閑四種黑基本復(fù)類型乳，即辱光纖葡Br鍵ag巧g光槍柵、喝閃耀狼光纖哲光柵暈、啁孝啾光剪纖光跑柵和掏長周遞期光險纖光把柵。機(jī)若進(jìn)勢一步宴對光城柵的齒折射矛率分迫布及歡其調(diào)行制深阻度進(jìn)朱行調(diào)發(fā)制，加在四菠種光仔柵類雅型的鞭基礎(chǔ)碗上可牙以分約為多碼種衍澡射光阿纖光涌柵類露型，餐即超拿結(jié)構(gòu)容光纖技光柵學(xué)、多揮重寫逃入光套纖光致柵、陽相移憑光纖較光柵鈔、M吧oi倦re繳光纖芽光柵倉和變資跡光柳纖光狼柵等墾。恒3.仔3.愚1氏諷光纖問Br所ag涉g光絲柵午光纖燕Br傻ag袖g光址柵是厭最早傭發(fā)展蠶起來荒的光校纖光固柵，潑也是覽應(yīng)用垮最廣寬泛的繞光纖芒光柵墾。光股纖B鞠ra話gg扇光柵柿的折詞射率議呈固足定的父周期券性調(diào)購制分訴布，旦即調(diào)遇制深找度與腦光柵立周期部均為塔常數(shù)規(guī)，光是柵波架矢方鼠向與氧光纖說軸線注方向校相一三致，漏參見青圖3剖.2資3。由當(dāng)光壺經(jīng)過依光纖蒼Br漫ag邪g光秩柵時浮，對壁滿足接Br掘ag吸g相壯位匹于配條瓣件的慧光產(chǎn)潑生很瀉強(qiáng)的禍反射忌；對她不滿運(yùn)足B耳ra斑gg找條件易的光鑄，由右于相飄位不白匹配腐，只癢有很晝微弱宮的部詞分被滅反射剪回來艙。該仆類光攤纖光撕柵在糊通信迷和傳緊感領(lǐng)拐域均包有廣毅泛的虜應(yīng)用響。蔬在光沒纖B腹ra菊gg肝光柵步中，飯折射惠率的修縱向蓮剖面尸可表忍示為懶式中壽——字光纖蠅纖芯殺的平滾均折安射率鍵；互——摘導(dǎo)致畢折射跑率擾謙動的秋數(shù)量型（典喝型值價為賓）；慰z奶——翁沿光鑰軸的注縱向趙距離趴在相察位掩大模法貞中，扯光纖蟲Br僑ag繁g光掩柵可趴在相宋位掩僻模在忠近場依形成載均勻高分布術(shù)的紫疤外干葬涉條爺紋制詢作，灶參見臥圖3勻.2銳4。牲目前絞，作嗽為商緞品用睬的光咐纖B敲ra舊gg釘光柵歪，其嗓典型甚的技寬術(shù)數(shù)昌據(jù)如包下：帳中心俗波長脫：9膛80斷nm聰，1葵02隸0n迎m，勤15制50這nm貪。鋒波長刻準(zhǔn)確兇度：袍0.敢2n顏m。論反射可率：糾0~策99押%?；閹拹郏?視.1唉~0妹.2君10責(zé)%n各m。曲插入揉損耗遮：<騎0.矮1d孟B。繡但有助時光邊纖B革ra然gg萍光柵色需要民有較虧長的稼光柵剛長度咬（典釀型的油可達(dá)擔(dān)幾十為厘米袖）。慢19灶94歪年，課J.司Ma源rt辛in捷等人攔將相勤位掩擋模和哨光敏賣光纖內(nèi)固定臘在一支起，封在垂牢直入鳥射的唯固定偽寫入觸光束抵下，件通過獵平移駐相位立掩模歉和光瓶敏光是纖，而寫入倦了1去5厘狂米長呈的光呼柵，笛反射鍛率為喝98虜.5殿%，狼帶寬舅為0問,4嚇3n斃m(xù)。玉H.膝N.鮮Ro晚ur歪ke曉等人斜則卻重使光紀(jì)纖和閉相位羞掩模亦固定套在一嘉起不吼動參湯見圖玩3.擾25片，將哥垂直陰入射法光沿干相位密掩模麻平移滔，寫騰入了禽長達(dá)約50刮cm平的光潛柵，杰反射擁率為奇70尚%，圾帶寬鎮(zhèn)僅為掀0.多02違9n余m。胳3.槐3.攀2勸平面糠波導(dǎo)牽陣列閃布喇陜格光遮柵索利用及空間脾頻率剃不同呼的雙蜻光束橋干涉匯圖樣揭以一斬定的尤夾角誓先后羽兩次勞或兩廈對雙盛光束片同時分輻照尖體塊歌光敏兔感材各料，鏡在其沉中產(chǎn)慶生兩肌種周豪期性泄折射狠率分矩布，碎兩種唉分布準(zhǔn)的排龍列方抱向相芽互垂搶直?？爝@種籮結(jié)構(gòu)錫可以得作為賀平面捕波導(dǎo)慚陣列答布喇狀格光停柵，獵其中攻與低止、高啄空間悉頻率手的干堆涉圖利樣對摧應(yīng)的勵結(jié)構(gòu)仇分別循作為汽平面賠波導(dǎo)忍陣列家和布枕喇格外光柵謠，每宅個波蠅導(dǎo)上靠都有下布喇痕格光梁柵。煮在低決頻干晃涉圖粉樣寫另入平扯面波蘋導(dǎo)陣魔列的查基礎(chǔ)盜上，鏟利用旬高頻羨干涉艘圖樣挪以不饞同角嚼度多判次曝蘇光可飄以在毛波導(dǎo)票中寫書入多擁重布觀喇格浮光柵僵，從曲而形系成平齊面波殘導(dǎo)陣膊列多巡重布洲喇格勒光柵骨。其脈典型帳結(jié)構(gòu)導(dǎo)與制背作方蹲法如幕圖1鞠4所礙示，停跡撿盒睛（令a）封跡員置望黑后享摟送務(wù)屋景鵝親攻勤駝分（b妄）宇圖1累4齡平面戒波導(dǎo)根陣列艘布拉耍格結(jié)兼構(gòu)及稍光輻個射制艇作方沿法歐其中熊圖1厲4(摧a)投為制容作平威面波枕導(dǎo)陣承列的蘿示意尤圖，腐圖1踩4(鋒b)短為在允平面荒波導(dǎo)著陣列硬中通辮過透奴射全竿息和或鄰面鵲照射拆法制綱作布秒喇格埋光柵妖的示序意圖品，根關(guān)據(jù)需朝要也漂可以憑通過逝反射追全息筐法制酒作相駛應(yīng)的邀布喇齊格光魯柵。裕這種夢新的分平面膨波導(dǎo)幫陣列潤布喇福格光少柵結(jié)善構(gòu)，瘋可以觸通過音全息乘光輻告照方恥法在舟光敏聰感材光料中挨形成討這種乒結(jié)構(gòu)買。這劈種結(jié)抖構(gòu)在躁波導(dǎo)適平面形內(nèi)具饞有很飯好的曬導(dǎo)波馬衍射核行為挑，其飼衍射撲光具桂備布辨喇格啞衍射壽的基謠本特謙性。壘根據(jù)樓全息批存儲陪的角炎度復(fù)抄用特溫性，票還可席以在服這種沒平面龜波導(dǎo)毯陣列材中制碧作衍狀射不廳同波荒長的部多重俗布喇慚格光套柵，菠因此麻有可蠶能用舞于波饞分復(fù)丘用系凍統(tǒng)。幅在L槍iN細(xì)bO緞3蔑晶體周中利奴用雙困光束吵干涉革圖樣匠寫入距的陣換列波碌導(dǎo)密究度可宿達(dá)7網(wǎng)0m季m投-1遷，如幕果每森個波稀導(dǎo)中病都寫菠入多績重布撞喇格籃光柵威，則蠟在一搏塊不非大的室光敏卵感材待料中域就可仆以形刷成大次量的荒光學(xué)擊窄帶列濾波智器。身因此辛以平設(shè)面波狹導(dǎo)陣覺列分誼層并那在其拜中形敬成多沖重布胳喇格陡光柵忍結(jié)構(gòu)刃，有眨可能角用于印制作窗UD亦WD貧M系引統(tǒng)中甜的M定UX滔/D另EM沿UX篇等器播件。剖進(jìn)一嶼步提底高激棕光功沸率密仗度或糞改變民激光摩波長搖，該裂方法竹也能疏被用糖于在頑玻璃塔、聚趙合物呼等其境他體旅塊光辮敏材巧料中其制作緞出類瑞似器誦件。漠這種令類型備的光延?xùn)啪哚炗泻苋艉玫暮飸?yīng)用仆前景豎。沾利用銜光纖途光攝睡可以鳴制作殖的部妥分功掏能性販器件愉：翁啦銷國外伐這方暗面的解研究斷工作拔已經(jīng)鳴展開飲并取爭得了習(xí)許多計成果孩，制裳造了旱一些喜光纖俘光柵菠器件蠟，我棋國一筐些科大技人等員也姜開始玉了這返方面望的研券究工宵作。助茶逢(1合)言窄帶挎帶阻發(fā)濾波躲器企圖1墾示出雷的窄紗帶帶仿阻濾腳波器抖帶寬姥為0禍.接43邁nm讓，反溜射率層為9伶8.苦5，桃多個察不同班波長堆的這仰種光謊纖光鉛柵串暈聯(lián)，扭可用帳于波銳分復(fù)醬用器關(guān)，反詞射分巾離不圖同的忙波長版，它嚼比傳史統(tǒng)的尿光柵毅及棱凍鏡波肥分復(fù)袍用器龍優(yōu)異槽的多動，無叉論是超分辨鞭率和赴體積心尺寸車，它萌們都李是與茫之無例法相周比的行。飾(2花)寬四帶帶米阻濾已波器得圖2絞示出仰的帶襪阻濾冊波器哪帶寬論達(dá)1犁2n蟻m，保反射同率達(dá)校99辦%，麻它可慕用于代激光電放大展器泵胳浦光突反射拐鏡，卻提高申泵浦是效率副，又釋可降額低輸爸出光柜中泵番浦光避對信嘉號光孫的干獅擾，襯其干冠擾可望降低餓30伙dB粥。謹(jǐn)(3否)梳競狀帶綁阻濾色波器谷所制棗出的鋒濾波值器約京有5哭個不皮同反茄射波滑長，繁各波你長間冰距為終0.蹈13避nm早，，俊反射度率為納30比-9悉5%賤，每安個反倍射峰礦帶寬罰約為斑0.造0帶5n授m，脂如圖煩3所孩示。適它也攻可用騙于波辟分復(fù)蒸用器匯，反冠射分嘗離不領(lǐng)同的滿波長籮。就悉(手4)瘦窄帶饒帶通皮濾波峰器歌如圖動4示扮出的登濾波等器，欲其反們射率份大于倆99糾%，編反射資帶寬腫約0憑.2隊(duì)nm嚴(yán)，其碑中的繩窄帶昂帶通校寬度更10垮0M虧Hz治。盜壽(給5)宿色散蛾補(bǔ)償撤起器番它能棚夠?qū)脴?biāo)準(zhǔn)服通信若光纖隱中1爬54扛9n道m(xù)波雨長的解光色士散2項(xiàng)0p帝s/鑼nm那·催km飼有-渡19窄ps符/n繭m鉆·忙km災(zāi)的補(bǔ)亞償。著用這襖一簡氣單的星光柵今器件但就能銳對光牧纖色陪散幾英乎是錄完全別地補(bǔ)計償，笑意義捧是很議大的貝。特誕性如耍圖5株所示量。交(版6)越偏振殘模式冶轉(zhuǎn)換晴器敗其性容能已落達(dá)到女轉(zhuǎn)換備效率株89稀%，狀見圖宋6。課亦損魄(7肉)光巷纖激芹光器上早期仔我們丘做過智這方破面的獅工作暴理論處上對嶄摻餌播光纖裁激光秤器的跑諧振投腔作遠(yuǎn)了設(shè)巧計，源實(shí)驗(yàn)巡上采膚用半跑外腔噸式F維-P施諧振達(dá)腔，花輸出何幾百梯微瓦賄波長荒15婦36撤nm潔的激必光。件光纖姑兩端贏面拋謠光、初鍍膜長在工貞藝上集是非休常困橫難的社，故教只是蕩原理陵性的弊研究美，未頃能實(shí)匆用化初。如捎采用啄光纖段光柵駐技術(shù)申則很遮容易寧實(shí)現(xiàn)貍光纖涉激光裁器，秀有可賓能取縣代二相極管擊激光盼器作至為信痕號源性。與壤二極鬼管激踩光器劍相比清，光導(dǎo)纖激恩光器古具有英較高腰的光輪輸出爬功率蛇、較禁低的許相對繁強(qiáng)度旨噪聲逢(R撈IN船)兵，極牢窄的室線寬處以及拘較寬濫的調(diào)團(tuán)諧范源圍。謊光纖棚激光統(tǒng)器的岔單模譽(yù)輸出認(rèn)可達(dá)囑10鐘mW繞以上錯，其樸RI士N為鑄發(fā)射講噪音劑極限旬。光惕纖激句光器傳的線銳寬可劣做到擾小于騙2.貝5泥kH病z，覽顯然暴優(yōu)于贏線寬亭lO腫MH齡z的收分布油反饋伯(D猜FB玉)激務(wù)光器昨。W感DM誼傳輸枝系統(tǒng)好一個專很重誰要的雕參量呢就是臉可調(diào)足諧性潔，光笑纖激唯光器搜不但廁很容勁易實(shí)弓現(xiàn)調(diào)蝕諧，拿而且稈調(diào)諧彼范圍蜻(>脂