利用严格耦合波理论分析了线性啁啾相位掩模的衍射特性,得到只有当相位掩模的占宽比在0.37～0.50之间,槽形深度在242～270 nm之间时,才能保证零级衍射效率小于2%,同时正负一级的衍射效率大于35%。在此基础上,利用全息-离子束刻蚀和反应离子束刻蚀相结合的新方法,制作了中心周期为1000 nm,啁啾率1 nm/mm,有效面积为100 mm×10 mm的线性啁啾相位掩模。发现先用短时间Ar离子束刻蚀对光刻胶光栅掩模槽形进行修正,然后采用CHF3反应离子束刻蚀,能得到更合适的占宽比,从而确定了刻蚀新工艺。实验测量表明其零级衍射效率小于2%,正负一级衍射效率大于35%,最大非线性系数为1.6%。理论分析表明该相位掩模能够满足制作线性啁啾光纤光栅的需要。

啁啾相位掩模法是啁啾光纤光栅的一种非常重要的制作方法.本文研究讨论了用全息干涉方法制作线性啁啾位相掩模的设计方法,提出用两球面波干涉产生条纹密度随空间距离线性变化的干涉条纹记录啁啾位相光栅,按设定光栅端点空频和端点空频差两种优化设计方法设计了长度100mm、啁啾量1nm/mm的线性啁啾光栅,理论和实验结果给出两种设计方案的非线性系数分别为2.5%和1.6%,理论设计和实验结果相符.