ПОШАГОВАЯ ЗАПИСЬ БРЭГГОВСКИХ РЕШЕТОК Ti:Sa ЛАЗЕРОМ В АНИЗОТРОПНОЕ ОПТИЧЕСКОЕ ВОЛОКНО ЧЕРЕЗ ЗАЩИТНОЕ АКРИЛАТНОЕ ПОКРЫТИЕ

Продемонстрирована пошаговая запись волоконных брэгговских решеток излучением Ti:Sa фемтосекундного лазера, излучающего на длине волны 800 нм, в двулучепреломляющее оптическое волокно с эллиптической напрягающей оболочкой отечественного производства. Предложенный метод записи волоконных решеток Брэгга имеет преимущества по сравнению с традиционным методом использования фазовой маски. Возможность создания решеточных структур со сложным профилем и относительно высокая прозрачность акрилатного покрытия для длины волны работы Ti:Sa фемтосекундного лазера (800 нм) позволяет записывать решетки с фазовыми сдвигами в структуре, чирпированные решетки и суперструктуры на их основе в оптическое волокно без снятия защитной акрилатной оболочки. Метод обеспечивает запись дифракционных структур в оптические волокна как с увеличенной, так и со стандартной концентрацией диоксида германия в сердцевине. Проведен эксперимент по записи решетки Брэгга в двулучепреломляющее оптическое волокно с эллиптической напрягающей оболочкой через защитное акрилатное покрытие. Достигнутый коэффициент отражения составил 10%. Представлено фотографическое изображение дифракционной структуры в данном типе волоконного световода, полученное на оптическом микроскопе. Решетка с периодом 1,07 мкм записана путем протаскивания волокна с постоянной скоростью при установленной частоте повторений импульсов лазера в 1 кГц. Результаты работы могут найти применение в области создания чувствительных элементов различных оптоволоконных сенсорных систем на основе решеток Брэгга.

1. Grobnic D., Mihailov S.J., Smelser C.W., Ding H.M. Sapphire fiber Bragg grating sensor made using femtosecond

laser radiation for ultrahigh temperature applications // IEEE Photonics Technology Letters. 2004. V.

16. N 11. P. 2505–2507. doi: 10.1109/LPT.2004.834920

2. Jovanovic N., Еslund M., Fuerbach A., Jackson S.D., Marshall G.D., Withford M.J. Narrow linewidth,100 W

cw Yb3+-doped silica fiber laser with a point-by-point Bragg grating inscribed directly into the active core //

Optics Letters. 2007. V. 32. N 19. P. 2804–2806. doi: 10.1364/OL.32.002804

3. Tre'panier F., Brochu G., Morin M., Mailloux A. High-end FBG design and manufacturing for industrial lasers,

sensing and telecommunications // Proc. Bragg Gratings, Photosensitivity, and Poling in Glass Waveguides,

BGPP 2014. Barcelona, Spain, 2014. P. 2716.

4. Lai Y., Martinez A., Khrushchev I., Bennion I. Distributed Bragg reflector fiber laser fabricated by femtosecond

laser inscription // Optics Letters. 2006. V. 31. N 11. P. 1672–1674. doi: 10.1364/OL.31.001672

5. Wikszak E., Thomas J., Burghoff J., Ortac B., Limpert J., Nolte S., Fuchs U., Tunnermann A. Erbium fiber

laser based on intracore femtosecond-written fiber Bragg grating // Optics Letters. 2006. V. 31. N 16. P.

2390–2392. doi: 10.1364/OL.31.002390

6. Jovanovic N., Thomas J., Williams R.J., Steel M.J., Marshall G.D., Fuerbach A., Nolte S., Tunnermann A.,

Withford M.J. Polarization-dependent effects in point-by-point fiber Bragg gratings enable simple, linearly

polarized fiber lasers // Optics Express. 2009. V. 17. N 8. P. 6082–6095. doi: 10.1364/OE.17.006082

7. Gattass R.R., Mazur E. Femtosecond laser micromachining in transparent materials // Nature Photonics. 2008.

V. 2. N 4. P. 219–225. doi: 10.1038/nphoton.2008.47

8. Schaffer C.B., Brodeur A., Mazur E. Laser-induced breakdown and damage in bulk transparent materials induced

by tightly focused femtosecond laser pulses // Measurement Science and Technology. 2001. V. 12. N

9. Grobnic D., Smelser C.W., Mihailov S.J., Walker R.B. Long-term thermal stability tests at 1000 °C of silica

fiber Bragg grating made with ultrafast laser radiation // Measurement Science and Technology. 2006. V. 17.

N 5. P. 1009–1013. doi: 10.1088/0957-0233/17/5/S12

10. Martinez A., Khrushchev I.Y., Bennion I. Thermal properties of fibre Bragg gratings inscribed point-by-point

by infrared femtosecond laser // Electronics Letters. 2005. V. 41. N 4. P. 176–178. doi: 10.1049/el:20057898

11. Васильев С.А., Медведков О.И., Королев И.Г., Божков А.С., Курков А.С., Дианов Е.М. Волоконные

решетки показателя преломления и их применение // Квантовая электроника. 2005. Т. 35. № 12.

С. 1085–1103.

12. Geernaert T., Kalli K., Koutsides C., Komodromos M., Nasilowski T., Urbanczyk W., Wojcik J., Berghmans

F., Thienpont H. Point-by-point fiber Bragg grating inscription in free-standing step-index and photonic crystal

fibers using near-IR femtosecond laser // Optics Letters. 2010. V. 35. N 10. P. 1647–1649. doi:

10.1364/OL.35.001647

13. Ероньян М.А. Способ изготовления волоконных световодов, сохраняющих поляризацию излучения.

Патент РФ №2155359, 2000.

14. Bureev S.V., Dukel'skii K.V., Eron'yan M.A., Komarov A.V., Levit L.G., Khokhlov A.V., Zlobin P.A.,

Strakhov V.I. Processing large blanks of anisotropic single-mode lightguides with elliptical cladding //

Journal of Optical Technology. 2007. V. 74. N 4. P. 297–298.

15. Andreev A.G., Kryukov I.I., Mazunina T.V., Poloskov A.A., Tsibinogina M.K., Bureev S.V., Eron'yan M.A.,

Komarov A.V., Ter-Nersesyants E.V. Increasing the birefringence in anisotropic single-mode fiber

lightguides with an elliptical stress cladding // Journal of Optical Technology (A Translation of Opticheskii

Zhurnal). 2012. V. 79. N 9. P. 608–609. doi: 10.1364/JOT.79.000608

16. Петров А.А., Варжель С.В., Куликов А.В., Паланджян Д.А., Грибаев А.И., Коннов К.А. Запись реше-

ток Брэгга ArF эксимерным лазером в анизотропном оптическом волокне // Известия вузов. Приборо-

строение. 2014. Т. 57. № 6. С. 31–36.

17. Варжель С.В., Куликов А.В., Захаров В.В., Асеев В.А. Одноимпульсная запись и визуализация воло-

конных решеток Брэгга типа II // Научно-технический вестник информационных технологий, механи-

ки и оптики. 2012. № 5 (81). С. 25–28.

18. Mihailov S.J., Smelser C.W., Lu P., Walker R.B., Grobnic D., Ding H., Henderson G., Unruh J. Fiber Bragg

gratings made with a phase mask and 800-nm femtosecond radiation // Optics Letters. 2003. V. 28. N 12. P.

995–997.

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License