1.一种适用于光纤芯是任何形状与分布的光栅刻写系统,其特征是:它由光学平台、准分子激光器、反射镜组、光阑、扩束镜组、柱透镜、光栅刻写装置、光纤夹具、光纤V形连接器和光栅刻写在线监测系统组成,所述系统中的反射镜组安装在光学平台上用于调节准分子激光器输出光束的高度和位置,所述系统中的光阑、扩束镜组、柱透镜、光栅刻写装置沿反射镜组出射光束方向依次布置在光学平台上,所述系统中的光栅刻写装置包括直角反射镜、相位掩模板和光纤载板,光纤载板上有储液池,用于存储光纤匹配液,储液池两侧有一对U形槽,用于放置待刻写光纤,所述系统中的光纤夹具放置在光栅刻写装置两侧,用于固定待刻写光纤,所述系统中的光纤V形连接器用于连接待刻写光纤与光栅刻写在线监测系统,所述系统中光栅刻写在线监测系统包括宽谱光源、光谱仪、光纤环形器、1×2光开关。
2.根据权利要求1所述的光纤载板,其特征是:所用材质在刻写用紫外光波段具有高透射率,光纤载板的下部分为一个矩形薄片,薄片厚度50微米,长宽与相位掩模板相等,光纤载板的上部分为储液池,储液池外部的尺寸小于下部分的薄片,储液池内部的储液区域大于相位掩模板的栅区域,储液池在沿相位掩模板栅周期方向的两侧边有一对U形槽,U形槽的宽度和深度要比待刻写光纤包层直径稍大,保证待刻写光纤能放入U形槽内。
3.根据权利要求1所述的光栅刻写装置,其特征是:光纤载板的下表面与相位掩模板的上表面贴合并固定,相位掩模板与直角反射镜的距离可以调节。
4.根据权利要求1所述的光纤匹配液,其特征是:以水为溶剂,甘油为溶质,对刻写紫外光波段具有高透射率,通过精确控制水与甘油的比例获得与光纤包层一致的折射率。
5.一种适用于光纤芯是任何形状与分布的光栅刻写方法,其特征是:包括如下步骤:
步骤1:设置准分子激光器频率和能量参数,调节光栅刻写装置与柱透镜的距离以及光栅刻写装置内相位掩模板与直角反射镜的距离,使柱透镜出射的刻写光束聚焦在光纤载板的U形槽内;
步骤2:剥离待刻写光纤上待刻写区域的光纤涂覆层,剥离长度大于光纤载板的储液池长度,用酒精擦拭干净,将光纤两端略微施力拉直后固定在光纤夹具内,保证待刻写光纤完全沉入在储液池内;
步骤3:取适量光纤匹配液滴入光纤载板的储液池内,光纤匹配液应完全淹没储液池内的光纤;
步骤4:将待刻写光纤两端通过光纤V形槽连接器与光栅刻写在线监测系统的输出/反射输入端和透射输入端连接;
步骤5:启动准分子激光器输出,启动光栅刻写在线监测系统,通过控制光开关分别对光栅的反射谱和透射谱进行监测,当待刻写光纤满足光栅刻写要求后,停止准分子激光器输出,关闭光栅刻写在线监测系统;
步骤6:打开光纤V形连接器,断开已完成刻写的光纤与光栅刻写在线监测系统的连接,打开光纤夹具,从光栅刻写装置中取出光纤,完成光栅刻写。