技术原理：
本光纤光栅刻写平台采用的技术主要包括：紫外准分子激光器、载氢增敏技术、相位掩模板干涉成栅技术、幅度掩模板变迹切趾技术以及拉力波长调节技术。
其刻写光路如图1所示，准分子激光器输出的激光经过可调光阑、一对柱面镜和小孔光阑组成的空间滤波及整形模块后形成一个长方形均匀光斑。该光斑再经过幅度掩模板后形成与幅度模板形状一致的光斑，并经过柱透镜聚焦后经过相位掩模板，相位掩模板的±1级衍射形成干涉条纹。当该干涉条纹辐照具有光敏性的光纤一段时间后，就可以在光纤中形成不同强度的光纤光栅，最终光纤光栅的类型和参数将决定于光纤和干涉条纹的相对位置关系、相位掩模板的周期、辐照时间等因素。相位掩模板干涉成栅的原理如图2所示。
图1 光纤光栅刻写平台光路原理图
图2相位掩模板干涉成栅原理示意图
模块构成：
本平台根据模块-集成-自动化的设计思想，根据不同的功能定位将光纤光栅刻写平台分成了如图3所示的模块化系统，这样不仅可以将散乱的光学元件进行有效的安装，还可以方便地进行替换、维护和保养。既适用于固定方案的批量生产，也有利于需要经常进行不同方案切换的科研研发。
图3 光纤光栅刻写平台构成模块
工作流程：
图4 光纤光栅刻写平台工作流程
技术参数：
项目 | 参数 | 数值 | 备注 |
一、 光纤载氢增敏系统 | 最大气压 |
可选 | 可选 |
管道长度 |
管道直径 |
二.1、 激光器模块 | 工作波长 | 248 nm | 可选 |
最大脉冲能量 | 100 mJ |
最高重复频率 | 100 Hz |
二.2、 紫外激光光路模块 | 激光损伤阈值 |
可按整形、准直、变迹、聚焦 4个功能选配 | 可选 |
光束发散角 |
光斑均匀性 |
焦距 |
光斑最大宽度 |
变迹模板函数形式 |
二.3、 相位掩模板调节模块 | 调节维度 |
自动、手动 可选 可按照要求设计相位板夹具 | 可选 |
调节行程 |
可切换相位板数量 |
可适应相位板尺寸 |
二.4、光纤夹持模块 | 调节维度 |
自动、手动 可选 按精度要求不同，可提供不同方案 |
可选 |
调节行程 |
最大拉力 |
拉力控制精度 |
光栅波长控制精度 |
二.5、在线监测模块 | ASE光源 | 1020 nm ~ 1200 nm 1520 nm ~ 1570 nm 及其它定制波段 | 可选 |
光谱仪 | 推荐：AQ6370C、AQ6375等 国内外厂商均可选 |
二.6、自动化控制模块 | 标准工控机 |
| 可选 |
三、光栅后处理系统 | 退火温度范围 | 100 oC-1000 oC可调 | 可选 |
重涂覆及封装 | 见模块详细解释部分 |
四、自动化控制软件 | 见模块详细解释部分 | 可选 |
五、业务管理软件 | 可进行光栅刻写过程中的物料、生产过程、客户等集成化管理 | 可选 |
六、特种光栅刻写工艺 | 包含详细的高功率、啁啾、保偏、倾斜等特种光栅的刻写工艺文件及培训服务 | 可选 |
平台可刻写光纤光栅类型：
可刻写的光纤类型 | l SMF-28、HI 1060、PM 980、PM 1550等单模及单模保偏光纤； l 10/125、10/130、12/250、15/130、20/400、25/400等双包层及保偏光纤 l 聚酰亚胺光纤 l 部分稀土离子掺杂光纤 |
可刻写的光栅波段 | l 900 nm ~ 2000 nm 全波段，依赖于相位掩模板的配置情况 l 特别是1 μm、1.5 μm波段非常成熟 |
可刻写的光栅类型 | l 普通均匀光纤光栅 l 啁啾光纤光栅 l 变迹光纤光栅 l 相移光纤光栅 l 超结构光纤光栅(光纤光栅FP、取样光纤光栅） l 倾斜(闪耀)光纤光栅 l 长周期光纤光栅 |
平台刻写光纤光栅产品的主要参数及应用范围：
应用领域 | 主要参数 | 应用方向 |
光纤激光器领域 | 波长对准精度可达到0.01nm， 反射率可以在5% ~ 99.99%之间可调 | 谐振腔反射镜 |
色散可以小于1 ps2 | 脉冲压缩器 |
光纤通信领域 | 色散可以大于5000 ps2 | 色散补偿器 |
带宽可以低至50 MHz、宽至数十nm | 光纤滤波器 |
光纤传感领域 |
| 单/多参数传感 |
| 准分布式传感 |
