相位掩模法红外飞秒激光刻写光纤光栅技术_宋成伟.pdf

第卷第期年月

407红外与激光工程20117

Vol.40No.7InfraredandLaserEngineeringJul.2011

相位掩模法红外飞秒激光刻写光纤光栅技术

1,21,2233

宋成伟，杨立军，王扬，赵杰，鞠有伦

(1．哈尔滨工业大学机器人技术与系统国家重点实验室，黑龙江哈尔滨150001；

2．哈尔滨工业大学航空宇航制造工程系，黑龙江哈尔滨150001；

3．哈尔滨工业大学可调谐激光技术国家级重点实验室，黑龙江哈尔滨150001)

摘要:掺Tm3+光纤激光器在工业、医疗、科技及军事领域具有重要应用前景。光纤布拉格光栅(FBG)是

构成光纤激光器的重要元件。但掺Tm3+光纤不具备光敏性，利用紫外脉冲激光很难在其中刻写FBG，即

使采用增敏技术提高其光敏性，获得的FBG的折射率调制量也很小，尚不能满足应用要求，阻碍了掺

Tm3+光纤激光器全光纤化的发展。以相位掩模法的基本原理为基础，从理论上分析了以飞秒激光为刻写

光源的技术要点，总结出与传统紫外激光刻写技术之间的差异及需要注意的问题。建立了飞秒激光相位

掩模法刻写光纤光栅的实验系统，利用飞秒激光相位掩模法在非光敏光纤上刻写Bragg光栅，在非光敏

掺Tm3+硅基光纤上获得了衍射阶次为二的光纤Bragg光栅，并给出了显微镜下观察到的光栅结构。实验

结果证明：飞秒激光可以将FBG刻写入非光敏性硅基光纤，并且具有成栅时间短的优点。

关键词：光纤Bragg光栅；相位掩模；红外飞秒激光；掺Tm3+硅基光纤

中图分类号：TN249文献标志码：A文章编号：1007-2276(2011)07-1274-05

Technologyoffibergratinginscriptionwithphase

maskandIRfemtosecondlaser

1,21,2233

SongChengwei,YangLijun,WangYang,ZhaoJie,JuYoulun

(1.StateKeyLaboratoryofRoboticsandSystem,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China;

2.DepartmentofAeronauticsandAstronauticsManufacturingEngineering,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China;

3.NationalKeyLaboratoryofTunableLaserTechnology,HarbinInstituteofTechnology,Harbin150001,China)

Abstract:Tm3+-dopedfi