本發(fā)明屬于光纖光柵制作技術(shù)領(lǐng)域，特別是一種螺旋芯長周期光纖光柵的制作裝置。

背景技術(shù)：

螺旋芯長周期光纖光柵是纖芯折射率調(diào)制呈螺旋狀的光纖，是一種新型光纖光柵。跟傳統(tǒng)長周期光纖光柵相比，具有不同的成柵機理和物理構(gòu)造特性。螺旋芯長周期光纖光柵在扭轉(zhuǎn)物理參量的傳感過程中，通過彈光效應來改變光纖光柵中各光學傳輸模式的有效折射率，通過光纖的徑向扭轉(zhuǎn)直接改變光纖光柵的折射率調(diào)制周期，改變光纖光柵的透過光譜，同時對扭轉(zhuǎn)物理參量進行定量、定性檢測，達到傳感目的。因此，螺旋芯光纖光柵在扭轉(zhuǎn)傳感方面具有不可替代的優(yōu)勢。

但是，目前螺旋芯長周期光纖光柵的制作工藝不夠穩(wěn)定，所制備的螺旋芯長周期光纖光柵存在重復率差的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種螺旋芯長周期光纖光柵的制作裝置，能有效率地制作出穩(wěn)定性好，重復率高的螺旋芯長周期光纖光柵。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種螺旋芯長周期光纖光柵的制作裝置，包括第一電動平移臺、光纖夾具、電動旋轉(zhuǎn)位移臺、CO₂激光器、藍寶石晶體管、晶體管固定裝置、第二電動平移臺和光纖，所述電動旋轉(zhuǎn)位移臺和第二電動平移臺分別固定于第一電動平移臺兩端，所述藍寶石晶體管固定在晶體管固定裝置上，其中電動旋轉(zhuǎn)位移臺的中心與藍寶石晶體管、第二電動平移臺等高；所述光纖水平穿過藍寶石晶體管，光纖兩端由光纖夾具夾持；

所述CO₂激光器產(chǎn)生CO₂激光束持續(xù)照射藍寶石晶體管，間接加熱光纖的局部至熔融狀態(tài)，第一電動平移臺平移使光纖持續(xù)軸向穿過藍寶石晶體管，同時電動旋轉(zhuǎn)位移臺旋轉(zhuǎn)使光纖熔融部分徑向持續(xù)扭轉(zhuǎn)，第二電動平移臺拉伸光纖，使光纖保持平直狀態(tài)。

進一步地，所述電動旋轉(zhuǎn)位移臺、第二電動平移臺和第一電動平移臺同時移動。

進一步地，所述光纖兩端由兩個光纖夾具夾持，其中兩個光纖夾具別固定在第二電動平移臺和電動旋轉(zhuǎn)位移臺上，且電動旋轉(zhuǎn)位移臺上的光纖夾具固定在電動旋轉(zhuǎn)位移臺的中心位置，并隨著電動旋轉(zhuǎn)位移臺同時旋轉(zhuǎn)。

進一步地，所述藍寶石晶體管始終處于靜止狀態(tài)。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點為：(1)制作的螺旋芯長周期光纖光柵的諧振峰對環(huán)境溫度、光纖光柵軸向拉力有特有的響應，同時還可以定性、定量的對光纖光柵的徑向扭轉(zhuǎn)參量進行測量；(2)本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單、制作效率高、可重復性強，制備出的螺旋芯長周期光纖光柵性能穩(wěn)定。

附圖說明

圖1為本發(fā)明螺旋芯長周期光纖光柵的制作裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為制作的螺旋芯長周期光纖光柵示意圖。

其中：1為第一電動平移臺、2為光纖夾具、3為電動旋轉(zhuǎn)位移臺、4為CO₂激光器、5為藍寶石晶體管、6為晶體管固定裝置、7為第二電動平移臺、8為光纖、9為光纖包層、10為光纖纖芯。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖和具體實施方式對本發(fā)明做進一步說明。

結(jié)合圖1，本發(fā)明螺旋芯長周期光纖光柵的制作裝置，包括第一電動平移臺1、光纖夾具2、電動旋轉(zhuǎn)位移臺3、CO₂激光器4、藍寶石晶體管5、晶體管固定裝置6、第二電動平移臺7和光纖8，所述電動旋轉(zhuǎn)位移臺3和第二電動平移臺7分別固定于第一電動平移臺1兩端，所述藍寶石晶體管5固定在晶體管固定裝置6上，其中電動旋轉(zhuǎn)位移臺3的中心與藍寶石晶體管5、第二電動平移臺7等高；所述光纖8水平穿過藍寶石晶體管5，光纖8兩端由光纖夾具2夾持；

所述CO₂激光器4產(chǎn)生CO₂激光束持續(xù)照射藍寶石晶體管5，間接加熱光纖8的局部至熔融狀態(tài)，第一電動平移臺1平移使光纖8持續(xù)軸向穿過藍寶石晶體管5，同時電動旋轉(zhuǎn)位移臺3旋轉(zhuǎn)使光纖8熔融部分徑向持續(xù)扭轉(zhuǎn)，第二電動平移臺7拉伸光纖8，使光纖8保持平直狀態(tài)。

進一步地，所述電動旋轉(zhuǎn)位移臺3、第二電動平移臺7和第一電動平移臺1同時移動。

進一步地，所述光纖8兩端由兩個光纖夾具2夾持，其中兩個光纖夾具2分別固定在第二電動平移臺7和電動旋轉(zhuǎn)位移臺3上，且電動旋轉(zhuǎn)位移臺3上的光纖夾具2固定在電動旋轉(zhuǎn)位移臺3的中心位置，并隨著電動旋轉(zhuǎn)位移臺3同時旋轉(zhuǎn)。

進一步地，所述藍寶石晶體管5始終處于靜止狀態(tài)。

實施例1

結(jié)合圖1，本實施例中螺旋芯長周期光纖光柵的制作裝置，其結(jié)構(gòu)由第一電動平移臺1、光纖夾具2、電動旋轉(zhuǎn)位移臺3、CO₂激光器4、藍寶石晶體管5、晶體管固定裝置6、第二電動平移臺7和光纖8組成。把電動旋轉(zhuǎn)位移臺3和第二電動平移臺7分別固定在第一電動平移臺1兩端，再把藍寶石晶體管5固定在晶體管固定裝置6上，并調(diào)整它們?nèi)叩奈恢?，使電動旋轉(zhuǎn)位移臺3的中心與藍寶石晶體管5、第二電動平移臺7等高；然后去除光纖8的目標寫入段的涂覆層，把光纖8水平穿過藍寶石晶體管5。光纖8兩端由光纖夾具2夾持，兩個光纖夾具2分別固定在第二電動平移臺7和電動旋轉(zhuǎn)位移臺3上，其中電動旋轉(zhuǎn)位移臺3上的光纖夾具2固定在它的中心位置，并隨著它同時旋轉(zhuǎn)。打開CO₂激光器4使其照射到藍寶石晶體管5上，當藍寶石晶體管5內(nèi)的光纖8加熱至熔融狀態(tài)時，同時啟動第一電動平移臺1、電動旋轉(zhuǎn)位移臺3和第二電動平移臺7。其中電動旋轉(zhuǎn)位移臺3徑向持續(xù)扭轉(zhuǎn)光纖8的熔融部分，第一電動平移臺1帶動著電動旋轉(zhuǎn)位移臺3、第二電動平移臺7和光纖8整體向圖中左向移動。第二電動平移臺7拉伸光纖8的右端，其作用是使光纖8始終保持平直狀態(tài)。隨著第一電動平移臺1的移動，逐步完成整個螺旋芯長周期光纖光柵的制作。

其中，通過此裝置制作出的長周期光纖光柵的光柵長度為第一電動平移臺1和電動旋轉(zhuǎn)位移臺3同時動作時第一電動平移臺1的平移距離，長周期光纖光柵的光柵設(shè)定周期為第一電動平移臺1的平移速度和電動旋轉(zhuǎn)位移臺3的旋轉(zhuǎn)速度的共同作用結(jié)果。通過對螺旋芯長周期光纖光柵的制作裝置中所有設(shè)備的參數(shù)移動速度、移動總距離、旋轉(zhuǎn)角速度、旋轉(zhuǎn)總角度、總動作時間設(shè)定，并同時作用后，制作出螺旋芯長周期光纖光柵。

成品示意圖如圖2所示，其中9為光纖包層，10為扭轉(zhuǎn)后的光纖纖芯。

本發(fā)明優(yōu)點在于結(jié)構(gòu)簡單，制作效率高，可以精確控制各個參數(shù)，穩(wěn)定性好。制作出的螺旋芯長周期光纖光柵的光譜對環(huán)境物理參量的變化響應靈敏，特別是對扭轉(zhuǎn)參量可以同時進行定量、定性測量，其在光纖傳感領(lǐng)域具有廣闊的應用前景。