飞秒激光微加工的基础是激光引发的光学击穿。在这个过程中,光能被传递给材料并电离出大量的电子,进而能量被传递给晶格。在激光照射下,材料会产生相位或者结构上的改变,从而导致材料局部参数的变化甚至产生一个空腔。该过程极为短暂,这也让飞秒激光微加工有如下优点:(1)可以尽量减小热扩散对加工形貌的影响;(2)有精确的定位能力,可以实现三维加工;(3)有确定的损伤阈值。
飞秒激光刻写光纤光栅的方法也可以分为全息干涉法、相位掩模法和逐点刻写法。其中逐点刻写法相较于其他两种方法,无需相位掩模板,对光栅的光敏性也没有要求,通过对所刻写光纤位移的控制以及激光脉冲能量的调整,能够制作出不同光栅周期、具有不同切趾效应的光纤光栅,充分体现了该方法的灵活性。
1。4。2飞秒激光刻写光栅技术的研究现状
国外研究现状:
2光纤光栅的基本理论
2。1光栅衍射的谐振波长
光纤光栅同平面光栅一样,是一种具有周期性结构的光学衍射器件。其对光的衍射作用能够通过光栅方程来描述来;自]优Y尔E论L文W网www.youerw.com +QQ752018766-
其中为衍射级数,为入射角,为衍射角,λ为光在真空中的波长,为光栅的周期。由于传播常数可以写为,所以光栅方程又可以写为
考虑一级衍射的情况,即,随着传播常数的变化,光纤光栅中存在的模式也随之改变,如图2。1所示[27]。在β轴上,实心点代表了存在纤芯模,此时;空心点代表了包层模,阴影区则代表了连续的辐射模。负描述了反向传播的光纤模式。光在光纤光栅中传输时产生衍射,但是只有满足光栅方程时才能成为新的模式继续在光纤中传播。通过公式(2。2),取,我们可以得到光栅谐振条件
对于光纤布拉格光栅,将纤芯模耦合到反向传输的纤芯模中,此时传播常数,则光纤布拉格光栅的谐振条件为