光纤光栅

1978年，K.O。加拿大研究中心（CRC）的希尔和他的合作者首先观察到错误连接光纤的光子诱导光栅。
希尔的早期光纤是椭圆形离子激光器，其可见波长为488 nm，通过增加或延长光注入光纤纤芯的时间，在光纤芯中形成光栅。后来，梅尔茨等人。
使用由高强度紫外光源形成的干涉条纹横向曝光光纤，在光纤纤芯中产生折射率调制或相位光栅。 1989年，G。
Melts报道了通过激光的干涉曝光从光纤侧面制造光纤光栅，这导致了光纤光栅的快速发展。 1993年，K.O。
提出的相位掩模制造方法。希尔在光纤光栅制造技术方面取得了重大进展，可以大规模生产光纤光栅。
1.光纤光栅可根据其空间周期和折射率系数分布特征进行划分：1相移光栅：在普通光栅的某些点，光栅折射率的空间分布是不连续的。它可以看作是两个光栅的不连续连接。
它可以在周期性光栅光谱阻带内打开传输窗口，使光栅对某一波长更具选择性。可用于构建多通道滤波器组件。
2啁啾光栅：栅格间距不等的光栅。有线性啁啾和分段啁啾光栅，主要用于光纤放大器的色散补偿和增益平坦化。
3闪耀光栅：制作光栅时，紫外侧写入光束不垂直于光纤轴，因此折射率的空间分布与光纤轴成小角度，形成闪耀光栅。 4长周期光栅：栅格周期比一般光纤光栅大得多。
与普通光栅不同，它不反射特定波长的光，而是耦合到包层中。目前，它主要用于EDFA的增益平坦化和光纤传输。
感。 5均匀周期光纤布拉格光栅：俗称布拉格光栅，是最早开发的光栅之一，也是目前应用最广泛的光栅。
折射率调制深度和栅格周期都是恒定的，并且光栅波矢量方向与光纤轴一致。这种光栅在光纤激光器，光纤传感器，光纤波分复用/解复用等领域具有重要的应用价值。
此外，还有锥形光纤光栅，采样光纤光栅，Tophat光栅和超结构光栅。 2，根据光纤光栅的光栅机制可分为三种类型：I型，II型和IIA型。
1I型光栅：最常见的光栅，可以在任何类型的光敏光纤上进行门控。其主要特征是其导模的反射光谱与透射光谱互补，几乎没有吸收或包层耦合损耗。
另一个特征是容易被“擦除”，即光栅在较低温度（约200℃）下会减弱或消失。 2型II光栅：通过暴露单个高能光脉冲（大于0.5J / cm2）形成。
透射光谱仅透射波长大于布拉格波长的光，并且具有小波长的部分耦合到包层中以便丢失。光栅形成机制可以理解为能量非均匀激光脉冲被芯石英强烈放大以对芯造成物理损坏。
它具有极高的温度稳定性，在800℃下放置24小时后没有明显变化。在1000℃的环境中放置4小时后，大部分光栅消失.3IIA型光栅：光栅是在高掺杂的镱（15％mol）光敏光纤或硼铌共掺光敏光纤上形成的。
光纤，曝光时间长。光刻机制在类型I上不同。
写入过程是：曝光开始后不久，在芯中形成I型光栅，随着曝光时间的增加光栅被部分或完全擦除，然后是第二光栅形成，即形成IIA型光栅，并形成其温度。稳定性优于I型光栅，并且可以在高达约500℃的温度下观察到光栅的擦除效果，并且它更适合在高温下使用，例如高温传感。


光纤光栅体积小，波长选择性好，不受非线性影响，对偏振不敏感，易与光纤系统连接，使用维护方便，带宽范围大，附加损耗小，器件小型化，耦合它具有良好的性能，可与其他光纤设备集成。而且，光纤光栅制造工艺相对成熟，易于形成规模化生产，且成本低廉。
因此，它具有良好的实用性，并且其优越性不能被许多其他装置所取代。这使得光纤光栅和基于光纤光栅的器件成为全光网络中的理想关键部件。


光纤布拉格光栅在光纤通信系统中的应用光纤光栅作为一种新型光学器件，主要用于光纤通信，光纤传感和光信息处理。可以在光纤通信中实现的各种特殊功能，并且可以使用有源和无源光纤设备构建。