CN1166208A - 光纤衍射光栅与其制造方法以及激光光源 - Google Patents

光纤衍射光栅与其制造方法以及激光光源 Download PDF

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Abstract

于直径125μm的传光光纤内沿光轴方向形成衍射光栅部12，于其周围包以同心圆状外径为300μm的硅树脂组成的底层14，再在外面围以同心圆式的外径900μm的液晶高分子材料如聚酰胺酯组成的包层16，再沿其周边围以外径为1mm的识别用着色UV固化树脂组成的最外层包层部18。上面的光纤10与底层14分别同时具有正热膨胀系数，相反，液晶高分子材料组成的包层部16则具有负热膨胀系数。

Description

光纤衍射光栅与其制造方法以及激光光源
本发明涉及：把相对于入射光反射特定波长的光的衍射光栅部形成于光纤内的光纤衍射光栅；此种光纤衍射光栅的制造方法；以及以这种光纤衍射光栅用作外部谐振反射器的光纤衍射光栅激光器。
近年来，光纤衍射光栅由于能相对于入射光反射特定波长的光，可以用作通过一根光纤来进行多路传输的频分复用传输的波分复用传输方式中光通信系统内的重要光学器件，因而受到重视。
这种光纤衍射光栅一般取这样的结构：形成具有芯子折射率沿光轴方向变化的衍射光栅部的光纤玻璃部，再在此玻璃部上取同心圆形式围以塑料组成的包层部。此包层部设置成用来保护光纤玻璃部的表面，通常由UV(紫外光)固化树脂或硅树脂等组成的直接环围光纤玻璃部的一次包层部，和设于此底层包层部外围的聚乙烯树脂等组成的二次包层部构成。此外，为了改进强度特性和抗氢侵蚀性，有时是把直接包围玻璃部的一次包层作为二次包层，而以碳涂层作为底层。
但在上述结构的光纤衍射光栅中，在其使用温度范围内光纤具有正的线热膨胀系数，因而当周围温度变化时光纤伸缩，而有应力施加于光纤上。由于光弹效应，光纤玻璃部的折射率变化，使得衍射光栅部产生的反射波波长改变。
对应于这种光纤衍射光栅中温度变化引起的反射波长的不稳定性，在把这种光纤衍射光栅应用于分频复用传输中波分复用传输方式的光通信系统中时，便成为不可忽视的问题。再有，当把这种先有的光纤衍射光栅用作激光器的外部谐振反射器时，在这样的光纤衍射光栅激光器之中，也存在着因环境温度变化致激光器振荡波长改变，使稳定性差的问题。
为了解决上述这类问题，提出过把光纤衍射光栅固定于温度变化小的不胀钢棒等之中的方法(参看G.W.Yoffe，et al.，“Teinperaturecompensateel optical fiber Bragg gratings(温度补偿的光纤布拉格光栅)，OFC’95，Technical Digest，W14，pp134-135)。
具体如图6所示，在热膨胀系数小的长15cm的不胀钢50的两端分别安装热膨胀系数较大的铝(Al)支架52a、52b，再用两个金属夹54a、54b将光纤衍射光栅56固定到以预定张力拉伸的状态。此时，光纤衍射光栅56的衍射光栅部58要处在这两个金属卡54a、54b之间。
现在，一旦环境温度上升，一方面为上述两个金属夹54a、54b固定的光纤衍射光栅56将会伸长，但另一方面，铝支架52a、52b也会同时伸长，而使两金属夹54a、54b间的距离缩短。这样，以上两种方向正相反的力便互消，使得施加于光纤衍射光栅56的衍射光栅部58的应力减少，于是，即使环境温度上升，也能防止衍射光栅部产生的反射光波长朝长波长一侧变化。
但是，上述这种将光纤衍射光栅固定于温度变化小的不胀钢棒等之上来防止衍射光栅产生的反射光波长随温度变化而变动的方法，存在着结构复杂和难以操作等问题。这样，实现一种操作容易、结构简单、能防止反射波长相对于温度变化而变动的相应方法，便成为一项研究课题。
本发明正是出于对以上问题的考虑而提出的，目的在于提供操作容易、结构简单、能确保反射波长相对于温度变化稳定、使可靠性得以提高的光纤衍射光栅。
另一个目的在于提供容易制造这种光纤衍射光栅的方法。
再一个目的则是在把光纤衍射光纤用作谐振反射器的激光器中时，能提供确保谐振波长相对于温度变化为稳定的光纤衍射光栅激光器。
下面概述本发明。
权利要求1中所述的光纤衍射光栅的特征是，它包括(a)具有芯子折射率沿光轴方向变化的衍射光栅部的，在使用温度范围内热膨胀系数为正的光纤；(b)由以同心圆形式包围衍射光栅部所形成的光纤且在使用温度范围内的热膨胀系数为负的液晶高分子材料组成的第一包层部。这里，构成第一包层部的液晶高分子材料可采用聚酰胺酯等。
在权利要求1中所述的光纤衍射光栅中，热膨胀系数为正的光纤周围是由液晶高分子材料构成的第一包层部包围，而由于这种液晶高分子材料具有负热膨胀系数，便使得随环境温度变化而产生的由液晶高分子材料组成的第一包层部的伸缩，起到抵消具有正的热膨胀系数的光纤光学上的伸缩作用。于是，以此种光纤和液晶高分子材料组成的第一包层部二者的热膨胀系数为基础，对光纤的横剖面积和液晶高分子组成的第一包层部的厚度进行控制，就能正确地抵消伴随温度变化而有的包层部的伸缩和光纤的光学伸缩。由此，便可以防止给光纤衍射光栅的衍射光栅部施加压力，从而在光弹性效应下光纤的折射率也不会发生变化，得以防止衍射光栅部产生的反射光波长发生变化。于是可以确保光纤衍射光栅的反射波长对温度变化稳定，使其可靠性得到提高。
在上述光纤衍射光栅中，最好是在光纤与液晶高分子材料组成的第一包层部之间设置以同心圆形式包围光纤的塑料或碳材料组成的第二包层部。其中，组成第二包层部的塑料可采用UV固化树脂或硅树脂等。
这时，随着有负热膨胀系数的液晶高分子材料组成的第一包层部因温度变化的伸缩，就能抵消与光纤密触的塑料或碳材料组成的第二包层部总体的正热膨胀系数导致的伸缩，于是，通过控制塑料或碳材料组成的第二包层部的厚度和液晶高分子材料组成的第一包层部的厚度，就能防止因温度变化产生施加给光纤衍射光栅的衍射光栅部的应力，从而防止衍射光栅部发生反射波长的变动。
权利要求3所述的光纤衍射光栅的制造方法的特征在于包括有以下三道工序：(a)第一工序，对光纤用预制棒进行拉丝，制作在使用温度范围内具有正热膨胀系数的光纤；(b)第二工序，沿光纤的光轴方向，至少是使芯子的折射率变化而形成衍射光栅部；(c)第三工序，在形成有衍射光栅部的光纤周围挤压成形在使用温度范围内具有负热膨胀系数的液晶高分子材料，形成的同心圆形式包围光纤的液晶高分子材料组成的第一包层部。
在权利要求3的光纤衍射光栅的制造方法中，由于在形成了衍射光栅部的光纤周围挤压成形有液晶高分子材料，就能采用通常光缆制造中以聚乙烯树脂包层时所用的相同的挤压成形装置。这同先有的光纤衍射光栅的制造方法相比，就能在无任何特别困难的条件下容易地制成光纤衍射光栅。
再有，在权利要求3所述的光纤衍射光栅制造方法中，也可使第二工序成为在光纤的若干个部分上形成衍射光栅部的工序，而在第三工序之后再设置一道分割工序，切断液晶高分子材料组成的第一包层部与光纤，逐一分割成形成有一个衍射光栅部的单位光纤和此单位光纤周围由液晶高分子材料组成的第一包层部。
在上述情形中，是在多个部分上形成有衍射光栅部的光纤周围挤压成形液晶高分子材料，而以同心圆形式包围此光纤总体上形成液晶高分子材料组成的第一包层部，然后分割出各个光纤衍射光栅，从而能大量地和连续地制造光纤衍射光栅。
权利要求5所述光纤衍射光栅的制造方法的特征是：它包括下述五道工序：(a)第一工序，将光纤用预制棒拉丝，制成在使用温度范围具有正热膨胀系数的光纤；(b)第二工序，在光纤周围以同心圆形式形成包围此光纤的第二包层部；(c)第三工序，在第二包层部的一部分剥离后，沿此光纤露出部分的光轴方向形成至少是使芯子折射率变化的衍射光栅部；(d)第四工序，在形成有衍射光栅部的光纤周围再次形成第二包层部；(e)第五工序，在包覆住光纤的第二包层部周围挤压成形出在使用温度范围内具有负热膨胀系数的液晶高分子材料，形成以同心圆形式包围光纤的液晶高分子材料组成的第一包层部。
这与权利要求3所述光纤衍射光栅的制造方法相同，与先有技术的光纤衍射光栅的制造方法相比，不会带来任何特别的困难，能容易地制成光纤衍射光栅。
在上述这种制造光纤衍射光栅的方法中，还可以使第三和第四工序(剥离第二包层部的一部分后将衍射光栅部形成于光纤的露出部分内；在形成有衍射光栅部的光纤周围再次形成第二包层部)重复多次，在光纤的多个部分上形成衍射光栅部的同时于这样的光纤周围进行再次形成第二包层的工序，然后在第五工序之后再设置一道分割工序，切割由液晶高分子材料组成的第一包层部分光纤，逐一分割出形成有一个衍射光栅部的单位光纤和此单位光纤周围由液晶高分子材料组成的第一包层部。
此时，在第二包层部的一部分剥离后，于光纤露出部内反复多次进行形成衍射光栅部的作业，而于光纤的多处形成了衍射光栅部，然后在此多处形成有衍射光栅部的光纤周围总体形成液晶高分子材料组成的第一包层部后，分割出一个个的光纤衍射光栅，从而就能大量和连续地制造光纤衍射光栅。
再有，本发明的光纤衍射光栅激光器的特征是，它包括有(a)激光媒质和(b)用作此激光媒质的外部谐振反射器的如权利要求1所述的光纤衍射光栅。
至于激光媒质，最好由激光二极管等或(1)发出激励光的激励光源以及(2)输入激励光的掺杂有稀土元素的光纤构成。
在权利要求7所述的激光光源中，作为激光媒质外部共振反射器是权利要求1中所述的光纤衍射光栅，也即是把形成有衍射光栅部的光纤，用热膨胀系数的正负性与其相反的液晶高分子材料组成的第一包层部作同心圆式地包围，而形成的能抵消因温度变化引起光纤玻璃部分的光学伸缩的光纤衍射光栅，这样，由于能确保光纤衍射光栅中反射波长对温度变化的稳定性，也就能确保激光光源的振荡波长对温度变化的稳定性。
如上所述，本发明提供了在频分复用传输的波分复用传输中起重要作用的光学部件及其制造方法，还提供了应用这种部件的装置。
根据本发明的光纤衍射光栅，由于具有正热膨胀系数的光纤周围是由具有负热膨胀系数的液晶高分子材料组成的包层部包围，因环境温度变化导致光纤的光学伸缩即为液晶高分子材料组成的包层部反向的伸缩所抵消，从而能防止衍射光栅部的反射波长发生变化。于是可以确保光纤衍射光栅的反射波长相对于温度变化稳定，提高了它的可靠性。
根据本发明的光纤衍射光栅的制造方法，是在形成了衍射光栅部的光纤周围挤压成形有液晶高分子材料的包层部，因而本发明的光纤衍射光栅是容易制造的。
另外，通过在光纤内反复进行衍射光栅的形成作业而在光纤中多处形成衍射光栅部后，于光纤玻璃部的周围总体形成液晶高分子材料组成的包层部，再分割出一个个的光纤衍射光栅，就能大量和连续地制造光纤衍射光栅。
再有，本发明的激光光源中是把本发明的光纤衍射光栅用作激光媒质的外部谐振反射器，这样，由于能确保光纤衍射光栅的反射波长对温度变化的稳定性，也就能确保激光器的振荡波长对温度变化稳定。
图1A与1B是依据本发明一实施例的光纤衍射光栅的结构图。
图2是说明图1中光纤衍射光栅的制造方法的流程图。
图3是依据第一适用例的激光光源的结构图。
图4是说明图3中激光光源的振荡波长对温度的依赖关系的图象。
图5是依据第二适用例的激光光源的结构图。
图6说明先有的用来防止光纤衍射光栅的反射波长相对于温度变化发生变化的方法。
图7A与7B是本发明另一实施例的光纤衍射光栅的结构图。
图8A与8B是本发明又一实施例的光纤衍射光栅的结构图。
图9A与9B是本发明再一实施例的光纤衍射光栅的结构图。
图10A与10B是本发明又另一实施例的光纤衍射光栅的结构图。
下面参照附图说明本发明的实施例。各附图中以同一标号记同一部件而略去其重复说明。
图1A和1B是本发明一实施例的光纤衍射光栅的结构图。图1A与1B分别是此实施例的光纤衍射光栅的透视平面图与纵剖面图。
如图1A和1B所示，在这一实施例的光纤衍射光栅中，于传光用的直径为125μm的光纤10内，形成沿此光纤的光轴方向使光纤10的芯子折射率变化的具一定周期、一定长度的光栅衍射部12。在形成在此衍射光栅部12的光纤10周围，用外径为300μm的塑料例如硅树脂组成的底层包层部14依同心圆状包围。而这一由硅树脂组成的底层包层部14的周围，又以外径为900μm的液晶高分子材料例如聚酰胺酯组成的包层部16以同心圆形式包围。再在此聚酰胺酯组成的包层部16的周围，包以由外径为1mm的识别用着色的UV固化树脂组成的最外层包层部18。
这样，此第一实施例的光纤衍射光栅包括：
形成有衍射光栅部12的光纤10、以同心圆形式包覆此光纤10的由硅树脂组成的底层包层部14、聚酰胺酯组成的包层部16、以及由着色的UV固化树脂组成的最外层包层18，光纤10以及由硅树脂组成的下层包层部14都具有正热膨胀系数，与此相反，聚酰胺酯组成的包层部16则具有负热膨胀系数，例如为一1.8×10-5℃～7.2×10-6/℃。由此，光纤10与硅树脂组成的下层包层部14随温度变化产生的伸缩，就为聚酰胺酯组成的包层部16随温度变化产生的反向伸缩所抵消。从而可以防止因温度变化给光纤衍射光栅的衍射光栅部12施加应力，同时也不会有光弹效应造成的光纤折射率的变化，可以抑止衍射光栅部12反射波长的变动。
如上所述，在光纤玻璃部10的直径为125μm、硅树脂组成的底层包层部14的外径为300μm、聚酰胺酯组成的包层部16的外径为900μm的条件下，能使相对温度变化的反射波长的变动在1×10-5nm/℃以下。于是可以确保光纤衍射光栅的反射波长对温度变化稳定并提高其可靠性。
构成包层部16的材料只使用了聚酰胺酯，由于不需要图6所示的特别的装置，就能制成结构简单的紧凑的光纤衍射光栅。此外，由于包层部16所用的聚酰胺酯比惯常所用的硅树脂与UV固化树脂等塑料要硬，因而能防止外部应力对衍射光栅部12的影响。于是，光纤衍射光栅的操作也容易，能够简便地组装到各种有关的机器内。
在本实施例的光纤衍射光栅中，作为构成包层部16的热互变性液晶聚合物虽然用的是聚酰胺酯，但并不限于聚酰胺酯，例如也可使用聚酯、聚甲亚胺、聚碳酸酯以及它们的混合物〔参看特公平4-5165号〕。
作为构成底层包层部14的塑料，在此采用了硅树脂，但并不限于这种硅树脂，而是可以采用例如UV固化树脂等。
图2是说明图1所示光纤衍射光栅的制造方法的流程图。下面由图2来说明图1所示光纤衍射光栅的制造方法。
首先加热熔融光纤用预制棒，拉制出光纤10。此时由光学式测定器非接触地测定光纤10的外径，调整光纤用预制棒的输送速度和光纤的卷取速度，将光纤10的直径控制为125μm(步骤1)。
接着在通过了外径测定器的光纤10的周围，以同心圆形式形成硅树脂组成的底层包层部14。这时覆围光纤10的底层包层部14的外径要控制成为300μm(步骤2)。
然后剥离开包覆光纤10的底层包层部14的一部分，在对波长进行监控的同时，形成沿光纤10的光轴方向使光纤10的芯子折射率变化的衍射光栅部12(步骤3)。
至于这种衍射光栅部12的形成方法，例如有通过相位掩模将照射的紫外线于直角棱镜内反射，而由在光纤10表面上产生干涉来形成相位掩模等[参看R.Kasbyap，“光敏光纤：器件与应用”，Opfical FiberTechnology 1，17-34(1994)]。
这样，在光纤10的一定位置上以一定周期形成了预定长度的衍射光栅部12后，再一次于其周围形成硅树脂组成的底层包层部14(步骤4)。
将下层包层部14的一部分剥离而于露出的光纤10内形成衍射光栅部12的步骤3和于衍射光栅部12的周围再次形成底层包层部14的步骤4重复多次。由此就在光纤10的多处分别形成衍射光栅部12。
采用通常光缆制造中涂覆聚乙烯树脂时所用的相同的挤压装置，在于多处有衍射光栅部12的光纤10上所涂敷的底层包层部14的周围挤压聚酰胺酯形成包层部16。此时，对光纤10与底层包层部14以同心圆形式围以聚酰胺酯组成的外径控制到900μm的包层部16(步骤5)。
于上述由聚酰胺酯组成的包层部16的周围形成由识别用着色UV固化树脂组成的最外层包层部18，并将最外层包层部18的外径控制为1mm(步骤6)。
在预定处切断最外层包层部18、聚酰胺酯组成的包层部16、硅树脂组成的底层包层部14以及光纤10，而一个个地分割成一批光纤衍射光栅，每个这样的衍射光栅包括形成有一个衍射光栅部12的单位光纤、此光纤周围的底层包层部14、包层部16以及最外层的包层部18(步骤7)。
最后检查如上制备的光纤衍射光栅是否产生了所希望的反射波长(步骤8)。这样便完成了光纤衍射光栅。
在上述第一实施例的光纤衍射光栅的制造方法中，是在形成了衍射光栅部12的光纤10周围挤压上聚酰胺酯形成包层部16时，采用通常光缆制造中包覆聚乙烯树脂时所用相同的挤压装置，因而与以前的光纤衍射光栅的制造过程相比，并不会带来任何特别的困难，能容易地制造出光纤衍射光栅。
另外，能多次进行在光纤10周围将底层包层部14的一部分剥离后于露出的光纤10内形成衍射光栅部12和在此衍射光栅部12的周围再次形成下层包层部14，经这样地于光纤10中多处形成了衍射光栅部12后，再于光纤10的外围整体形成上聚酰胺酯组成的包层部16，再逐一分割出各个光纤衍射光栅，因而由此可以大量地和连续地制造光纤衍射光栅。
图7A、7B，8A、8B，9A、9B示明的是与上述实施例的光纤衍射光栅不同的另外一些实施形式，但它们都能实现相同的功能。
图7A与7B所示的光纤衍射光栅(λB＝1550nm)，是在液晶聚合物(LCP)的平板61(尤利契卡公司制，Rodrun LC 5000型)上，载承应用上述实施例制得的形成有衍射光栅部12的光纤10，然后用厄波特克公司生产的环氧树脂系粘合剂(型号：353ND)70将此光纤10与LCP基板相固定。这里所用的LCP平板厚约2mm，晶体为面内单向取向，线膨胀系数η在绝对温度20°以下时为η＝-2～-5×10-6K-1，具有负的线膨胀系数。
图8A与8B所示的例子是在图7A、7B的LCP的平板61上形成V槽63a、63b、63c，而在这些V槽之中设置光纤10。然后，为了固定光纤，用LCP的上平板62压紧，向V形槽63a-63c以及平板61与62之间注入环氧树脂系粘合剂70，使光纤10与LCP的平板61、62相固定。
在图9A与9B中，是把衍射光栅部12由LCP挤压成形的管(内径约0.2mm，外径约0.9mm，晶体基本上沿长向取向)64覆套，再在管内用同于图8A、8B示例中相同的环氧树脂系粘合剂70充填，使光纤10与此管相互固定。此LCP管的线膨胀系数为η＝-5～-8×10-6K-1的负系数。其中所用的环氧树脂系粘合剂(353ND)的线膨胀系数则是η＝5.4×10-5K-1。
另有一种实施形式是图10A、10B中所示的光纤衍射光栅。如图10A所示，此另一实施例是用热塑性树脂管65覆套到衍射光栅部12上，再在热塑性树脂管65上套以热收缩管66。再在此热塑性树脂管65与热收缩管66之间插入一或多根LCP(与上述实施例相同材料)制的棒67(顺长向设置)。在此状态下加热至整体化。加热时热塑性树脂管65如图10B示溶融，而设于周边部位上的热收缩管收缩。由此，光纤衍射光栅部12在为热塑性树脂增强同时，与LCP棒67成粘接状态，而能具有与前述实施例相同的功能。
在这样的结构下，也同样能确保与图1A、1B所示光纤衍射光栅具有相同的稳定性与可靠性。
下面说明适合采用本发明实施例的光纤衍射光栅的光纤衍射光栅激光器。
上述激光过滤包括：激光媒质以及用作此激光媒质的外部谐振反射器的至少一个上述实施例中那种光纤衍射光栅。
本实施例的激光光源中，作为激光媒质的外部谐振反射器之一的依据前述实施例的衍射光栅，也就是将形成有衍射光栅部12的光纤玻璃部10以聚酰胺酯组成的包层部16按同心圆形式覆围，用来消除因温度变化致光纤10发生光学伸缩的那种光纤衍射光栅，于是，由于能够确保光纤衍射光栅中反射波长相对于温度变化稳定，也就可以确保此激光器的振荡波长相对于温度变化稳定。
下面参照附图说明本实施例的光纤衍射光栅能适用的激光光源的例子。
第一适用例
图3为依据第一适用例的激光光源的结构图。如图3所示，在本适用例的激光光源中，于出射光的激光二极管20出射侧的端面上涂有反射率约5％的消反射膜22。此外，激光二极管20的出射侧端面经适配用透镜24与此第一适用例的光纤衍射光栅26一方的端部作光学结合。
在光纤衍射光栅26的输出激光的另一方端上则设有用来装卸光缆的光连接器28。
图4是示明图3中激光光源的振荡波长相对于温度的关系的图象。本适用例的激光光源，作为激光媒质采用的是激光二极管20，作为其外部谐振反射器采用的是上述实施例的光纤衍射光栅26，此光纤衍射光栅26的反射波长相对温度变化的变动在1×10-5nm/℃之下，极其之小，因此如图4中的图象所示，在环境温度10-30℃之中，通常，振荡波长为980.00nm作为比较，图4中也示明了一般以UV固化树脂包层的光纤衍射光栅用作外部谐振反射器时的相应图象，此时，随着环境温度在10-20-30℃之间变化，振荡波长在979.77nm～979.89nm～980.03nm之间变动。这样，当把光纤衍射光栅26用作外部谐振反射器时，同采用通常的以UV固化树脂包层的光纤衍射光栅的情形相比，能确保光纤衍射光栅激光器振荡波长相对于温度度变化稳定，使这种激光器的可靠性得以提高。
另外，本适用例的激光光源中是通过适配用透镜24使激光二极管20与光纤衍射光栅26作光学结合，但也可取代这种适配用透镜24，采用将光纤衍射光栅26的前端加工成起到透镜作用的纤维透镜。
第二适用例
图5是依据第二适用例的激光光源的结构图。如图5所示，在本适用例的激光光源中，将掺杂有稀土元素的光纤例如EDF(铒掺杂光纤)30的一端同HR(高反射)镜32相结，此HR镜32同发射激励光的激励光源34作光学结合。EDF30的另一端则与前述实施例的光纤衍射光栅26作光学结合。这样就在光纤衍射光栅26中形成了衍射光栅部28。在光纤衍射光栅26的输出激光的另一端则安装用于装卸光缆的光连接器40。
这样，本适用例的光纤衍射光栅激光器，是在以EDF30用作激光媒质的光纤激光器中，将上述实施例的光纤衍射光栅26用作其外部谐振反射器，而这种光纤衍射光栅26的反射波长对温度变化的变动极小，于是同于第一适用例的情形，与通常的以UV固化树脂包层的光纤衍射光栅用作外部谐振反射器的情形相比，光纤衍射光栅激光器的振荡波长相对于温度变化的稳定性得以确保，此种激光器的可靠性也得以提高。

Claims (9)

1.一种光纤衍射光栅，它的特征是，包括：具有芯折射率沿光轴方向变化的衍射光栅部的在使用温度范围内热膨胀系数为正的光纤；由以同心圆形式包围上述衍射光栅部所形成的光纤且在使用温度范围内的热膨胀系数为负的液晶高分子材料组成的第一包层部。
2.如权利要求1所述的光纤衍射光栅，特征在于：在上述光纤和第一包层部之间设有以同心圆形式包围此光纤的由塑料或碳材料组成的第二包层部。
3.一种光纤衍射光栅的制造方法，特征在于，它包括：第一工序，对光纤用预制棒拉丝，制备使用温度范围内具有正热膨胀系数的光纤；第二工序，沿光纤的光轴方向，至少是使芯子的折射率变化而形成衍射光栅部；第三工序，在形成有衍射光栅部的光纤周围挤压成形在使用温度范围内具有负热膨胀系数的液晶高分子材料，形成的同心圆形式包围光纤的液晶高分子材料组成的第一包层部。
4.如权利要求3所述的光纤衍射光栅的制造方法，特征在于，在上述第三工序之后还设有第四工序：将前述液晶高分子材料组成的第一包层部以及所述光纤切断，对形成有一个衍射光栅部的单位光纤和此单位光纤周围的前述第一包层部进行逐一分割。
5.一种光纤衍射光栅的制造方法，特征在于，它包括：第一工序，将光纤用预制棒拉丝，制成用范围内具有正热膨胀系数的光纤；第二工序，在此光纤周围形成包围它的第二包层部，第三工序，在第二包层部的一部分剥离后，沿此光纤暴露部分的光轴方向形成至少是使芯子折射率改变的衍射光栅部；第四工序，在形成有衍射光栅部的光纤周围再次形成第二包层部；第五工序，在包覆光纤的第二包层部周围挤压成形出在使用温度范围内具有热膨胀系数的液晶高分子材料，形成以同心圆形式包围光纤的液晶高分子材料组成的第一包层部。
6.如权利要求5所述的光纤衍射光栅的制造方法，特征在于它还包括有这样的工序：在将所述第三和第四工序，即剥离第二包层部的一部分后将衍射光栅部形成于光纤的露出部分内，和在形成有衍射光栅部的光纤周围再次形成第二包层部，反复进行多次而在光纤中的多处形成衍射光栅部的同时，再于这一光纤的周围再镒形成第二包层，然后在前述的第五工序之后再设置这样一道分割工序：切割上述第一包层部与光纤，逐一分割出形成有一个衍射部的单位光纤和此单位光纤周围由液晶高分子材料组成的第一包层部。
7.一种激光光源，特征在于：它包括激光媒质以及作为媒质外部的谐振反射器的至少一个如权利要求1所述的光纤衍射光栅。
8.如权利要求7所述激光光源，其特征在于：上述激光媒质包括激光二极管。
9.如权利要求7所述激光光源，特征在于：上述激光媒质包括发射激励光的激励源和输入激励光的掺杂有稀土元素的光纤构成。
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