设计了一套带状光纤阵列光栅的刻写系统，仅利用单一相位模板，就能实现单层带纤上8 个不同谐振波长阵列光栅的刻写。借助图像处理的手段，采集刻栅过程中光纤位移的动态图像，以图像中对应像素点的移动情况为检测对象，对光纤滑动现象进行分析，从而掌握光纤滑动规律。为抵抗光纤滑动的影响，自行设计了专用带纤夹具，并对夹持面的材料和结构进行多次改进，实验结果表明，宏弯结构夹持面既能夹持和固定带纤，又能保证带纤涂覆层完整。本研究实现了3 dB 带宽0.2 nm、波长间隔0.5 nm、波长偏差小于±0.05 nm、反射率达80%以上的阵列布拉格光纤光栅的刻写。

设计了一种新型阵列光纤光栅的刻写系统，实现了8芯带状光纤上不同波长阵列光纤光栅的刻写。其基本原理如下：利用专门设计的带纤夹具夹持带纤，采用电控位移平台对带纤整体施加拉力来调节波长，逐根曝光，并采用扫描写入的方法进行汉明切趾。利用以上系统，实现了3 dB带宽为0.2 nm、波长间隔为0.5 nm、波长偏差小于±0.05 nm、反射率为80%~85%的阵列布拉格光纤光栅刻写。此工艺自动化程度高，光栅参数灵活可调。

为了实现一次性在八芯带纤上不同波长阵列光纤光栅刻写, 采用专门设计的带纤夹具夹持光纤, 使用电控位移平台对带状光纤整体施加拉力, 利用相位掩膜工艺对光纤逐根曝光, 采用扫描写入的方法进行汉明切趾, 仅用单一相位模板就实现了八芯带纤上不同波长阵列布喇格光纤光栅刻写。刻栅过程由电脑编程控制, 中心波长、波长间隔以及切趾方式可以灵活调整。结果表明, 获得的光栅其3dB带宽为0.2nm、波长间隔为0.5nm、波长偏差小于±50pm、反射率达到80%~85%。此种带状光纤多波长阵列光栅刻写工艺是完全可行的。

设计了一种带状光纤上阵列光纤光栅刻写系统,仅利用一块相位掩模板,即实现8芯带纤上阵列光纤布拉格光栅的刻写。使用自行设计的带纤夹具夹持带纤,电控位移平台对带纤整体施加拉伸力,采用相位掩模工艺对光纤逐根曝光,并同时以扫描写入的方法进行汉明切趾。刻栅过程由电脑编程控制,中心波长、波长间隔以及切趾方式可以灵活调整。测试结果表明,刻写完成的阵列光纤布拉格光栅3 dB带宽为0.2 nm、波长间隔为0.5 nm、波长偏差小于±50 pm、反射率达到80%~85%。

相对方形阵列波导光栅波分复用器芯片而言，采用曲线切割的复用器芯片可以成倍地增加单个晶圆上的复用器产出率，但是曲线切割复用器的中心波长更加容易受到热应力的影响，该热应力是由于封装盒与耦合到复用器芯片上的带状光纤之间的线膨胀系数差异所引起的.本文实验分析了封装热应力对复用器中心波长的影响,结果表明，封装热应力与复用器中心波长之间的变化成线性关系.即使采用比较软的硅橡胶将复用器上的带状光纤固定到封装盒上，对于热稳定封装的曲线复用器而言，当环境温度在－20~65℃之间变化时，其中心波长也会有46 pm的变化.通过在热稳定复用器封装用的加热片上贴一片高硼硅玻璃，同时将带状光纤用硅橡胶固定到高硼硅玻璃上的方法，既保证了带状光纤相对封装盒固定，又减小了它们之间线膨胀系数不一致导致的热应力.实验结果表明，在－20到65 ℃温度范围内，这种复用器模块的中心波长高低温变化典型值小于5 pm，而且光纤所受的应力典型值小于0.029 MPa.