提出基于双光束二氧化碳(CO2)激光的加热方法,设计并搭建了微锥型结构的长周期光纤光栅制备系统。该系统通过精确控制CO2激光功率、加热时间、光斑大小等实现均匀加热和光纤软化,通过高精度的步进电机控制光纤微型拉锥长度和拉锥比,以产生周期性的物理形变,制备出高精度(消光比>30 dB,插入损耗<1 dB)、光谱不退化的微锥型长周期光纤光栅(MT-LPFGs)。基于级联MT-LPFGs实现了宽带全光纤滤波器。实验结果表明,设计的双级联MT-LPFGs在30 dB消光比下实现了15 nm的宽带滤波,与单个光栅相比,其滤波带宽增加7.5倍;三级联MT-LPFGs在-25 dB带阻深度下能够实现25.2 nm的宽带滤波,该滤波带宽为单个光栅的12.6倍。最后,通过弯曲实验证明了级联光栅滤波器的弯曲容限为1.183 m -1。该滤波器具有精度高、制备简单、光谱不退化等优点,在宽带滤波方面有着重要应用。

为了实现对光纤微加工过程的自动控制, 在研究了157 nm超短波长激光和飞秒超短脉冲激光的工艺规划基础上, 开发了超短激光微加工的数控自动编程系统, 即人机交互界面。该编程系统可以自动生成数控指令代码, 用于工作台以及激光的辅助控制。人机界面可以根据选择的加工形状, 模拟仿真加工的全过程, 并能预测加工结果, 以提高加工效率。该系统能够满足不同光纤微加工的实际需求。