目前，光纤光栅在当代的应用可谓是越来越广泛，通过对上一遍文章的了解，我们也大致已经对光纤光栅多多少少有所了解了，现在我们就继续来深入了解光纤光栅，关于光纤光栅的分类、光纤光栅的均匀周期光纤布喇格光栅、光纤光栅的啁啾光栅、光纤光栅的闪耀光栅、光纤光栅的长周期光栅、光纤光栅的相移光栅、光纤光栅的Ⅰ型光栅、光纤光栅的ⅡA型光栅、光纤光栅的Ⅱ型光栅、光纤光栅的有源器件、光纤光栅的无源器件、光纤光栅的研制成功、光纤光栅的发展前景。
光纤光栅
光纤光栅的分类
根据不同法分类标准，可以把光纤光栅分成不同的类别:
(1)光纤光栅按其空间周期和折射率系数分布特性可分为:
①光纤光栅的均匀周期光纤布喇格光栅:
通常称为布喇格光栅，是最早发展起来的一种光栅，也是目前应用最广的一种光栅。折射率调制深度和栅格周期均为常数，光栅波矢方向跟光纤轴向一致。此类光栅在光纤激光器、光纤传感器、光纤波分复用/解复用等领域有重要应用价值。
②光纤光栅的啁啾光栅:
栅格间距不等的光栅。有线性啁啾和分段啁啾光栅，主要用来做色散补偿和光纤放大器的增益平坦。
③光纤光栅的闪耀光栅:
当光栅制作时，紫外侧写光束与光纤轴不垂直时，造成其折射率的空间分布与光纤轴有一个小角度，形成闪耀光栅。
④光纤光栅的长周期光栅:
栅格周期远大于一般的光纤光栅，与普通光栅不同，它不是将某个波长的光反射，而是耦合到包层中去，目前主要用于EDFA的增益平坦和光纤传感。
⑤光纤光栅的相移光栅:
在普通光栅的某些点上，光栅折射率空间分布不连续而得到的。它可以看作是两个光栅的不连续连接。它能够在周期性光栅光谱阻带内打开一个透射窗口，使得光栅对某一波长有更高的选择度。可以用来构造多通道滤波器件。
此外还有Tapered光纤光栅，取样光纤光栅、Tophat光栅、超结构光栅等。
(2)根据光纤光栅的成栅机理来分可分为三种:Ⅰ型、ⅡA型和Ⅱ型。
①光纤光栅的Ⅰ型光栅:
即最常见的光栅，可成栅在任何类型的光敏光纤上，其主要特点是其导波模的反射谱跟透射谱互补，几乎没有吸收或包层耦合损耗;另一特点是容易被“擦除”，即在较低温度(200℃左右)下光栅会变弱或消失。
②光纤光栅的ⅡA型光栅:
成栅于高掺锗(15%mol)光敏光纤或硼锗共掺光敏光纤上，曝光时间较长。成栅机理于Ⅰ型不同。其写入过程为:曝光开始不久，纤芯中形成Ⅰ型光栅，随着曝光时间的增加，此光栅被部分或者完全擦除，然后再产生第二个光栅，即形成ⅡA型光栅，其温度稳定性优于Ⅰ型光栅，直到500℃附近才能观察到光栅的擦除效应，更适合于在高温下使用，如高温传感等。
③光纤光栅的Ⅱ型光栅:
由单个高能量光脉冲(大于0.5J/cm2)曝光形成。其透射谱只能使波长大于Bragg波长的光透射，波长小的部分被耦合到包层中损耗掉。成栅机理可理解为能量非均匀的激光脉冲被纤芯石英强烈放大造成纤芯物理损伤的结果。有极高的温度稳定性，在800℃下放置24小时无明显变化，在1000℃环境中放置4小时后大部分光栅才消失。
光纤光栅在光纤通信系统中的应用 光纤光栅作为一种新型光器件，主要用于光纤通信、光纤传感和光信息处理。在光纤通信中实现许多特殊功能，应用广泛，可构成的有源和无源光纤器件分别是:
·光纤光栅的有源器件:
光纤激光器(光栅窄带反射器用于DFB等结构，波长可调谐等);半导体激光器(光纤光栅作为反馈外腔及用于稳定980nm泵浦光源);EDFA光纤放大器(光纤光栅实现增益平坦和残余泵浦光反射);Ramam光纤放大器(布喇格光栅谐振腔);
·光纤光栅的无源器件:
滤波器(窄带、宽带及带阻;反射式和透射式);WDM波分复用器(波导光栅阵列、光栅/滤波组合);OADM上下路分插复用器(光栅选路);色散补偿器(线性啁啾光纤光栅实现单通道补偿，抽样光纤光栅实现WDM系统中多通道补偿);波长变换器 OTDM延时器 OCDMA编码器 光纤光栅编码器。
光纤光栅的研制成功
1978年，加拿大通信研究中心的K．O．Hill及其合作者首次从接错光纤中观察到了光子诱导光栅。Hill的早期光纤是采用488nm可见光波长的氛离子激光器，通过增加或延长注入光纤芯中的光辐照时间而在纤芯中形成了光栅。后来Meltz等人利用高强度紫外光源所形成的干涉条纹对光纤进行侧面横向曝光在该光纤芯中产生折射率调制或相位光栅。1989年，第一支布拉格诺振波长位于通信波段的光纤光栅研制成功。
光纤光栅
光纤光栅的发展前景
全光通信的研究还处于起步阶段，许多技术难点需要克服。虽然光纤光栅不能解决全光通信中所有的技术难点，但是对光纤光栅技术和器件的研究可以解决全光通信系统中许多关键技术。因此对光纤光栅的研究可以促进全光通信网的早日实现。
光纤光栅是将来很长一段时间内光纤通信系统中最具实用价值的无源光器件之一，利用它可组成多种新型光电子器件，由于这些器件的优良性能使人们更加充分地利用光纤通信系统的带宽资源。对光纤光栅的研究和开发正逐步深入到光纤通信系统的每一个细节，从波分复用系统的合波/分波、光纤放大器的增益平坦、色散补偿，到全光网络上下路、波长路由、光交换等，光纤光栅的应用将推动高速光通信的发展，将在未来的高速全光通信系统中扮演重要的角色。在光纤光栅研究成果转化方面国内外的差距还不算太大，中国国应集中力量发展民族光电子产业，使光纤光栅研究成果尽早产业化，为国家经济服务。
本文我们深入讲解了光纤光栅的分类、光纤光栅的均匀周期光纤布喇格光栅、光纤光栅的啁啾光栅、光纤光栅的闪耀光栅、光纤光栅的长周期光栅、光纤光栅的相移光栅、光纤光栅的Ⅰ型光栅、光纤光栅的ⅡA型光栅、光纤光栅的Ⅱ型光栅、光纤光栅的有源器件、光纤光栅的无源器件、光纤光栅的研制成功、光纤光栅的发展前景。希望对有需要的读者有所帮助。
相关阅读
什么是光纤跳线？
http://baike.cntronics.com/abc/4296
什么是光纤路由器？
http://baike.cntronics.com/abc/4293
什么是光纤入户？
http://baike.cntronics.com/abc/4295
