光纤布拉格光栅的精确波长控制新法：拉力与紫外光协同调控

光纤布拉格光栅制作中心波长控制技术是一种关键的光纤光学领域研究，它针对光纤布拉格光栅制作过程中波长控制的挑战，提出了创新的解决方案。传统的波长控制方法往往依赖于应力控制，可能存在精度不高或对平台稳定性有较大影响的问题。本文介绍的方法则是采用相位掩模法刻写过程中的拉力调节和紫外光补偿相结合的方式。 首先，通过在光纤两端悬挂砝码，精确地调节光纤所受的拉力，这种方法允许制备出中心波长略低于目标波长的布拉格光栅。这种设计策略是基于光栅的物理原理，因为拉力的变化直接影响光的折射率，从而影响光的反射特性，使得光栅的中心波长可以被控制在预设范围内。 接着，利用功率均匀的紫外光对整个光栅进行照射，这种紫外光补偿技术能够补偿由于拉力调节产生的中心波长偏差，使之精确地达到目标波长。紫外线在这里起到的作用类似于校准工具，帮助调整光栅的细微结构，确保其反射性能符合预期。 这种两步控制法的优点显著：一是控制精度高，能够在±5 picometer (pm) 的范围内实现中心波长的稳定控制，远优于传统方法；二是平台改动小，对原有刻栅平台的影响极低，有利于保持平台的稳定性，这对于大规模生产和工艺优化至关重要；三是系统稳定性好，降低了因工艺改变导致的不稳定因素。 通过实验验证，1厘米长的切趾布拉格光栅在经过这种控制技术后，其反射率能够达到30分贝以上，显示出极高的光学性能。这不仅提升了光纤布拉格光栅的质量，也拓宽了其在通信、传感、光学存储等领域的应用可能性。 这项光纤布拉格光栅中心波长控制技术革新了传统的制作工艺，不仅提高了制作精度，还优化了工艺流程，对于推动光纤光学技术的发展具有重要意义。未来，随着对该技术的深入研究和优化，有望实现更高精度和更广泛的光栅设计应用。