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光纤光栅自诞生以来一直被广泛的应用于光通信和光纤传感领域,近年来在大功率光纤激光器和超高温光纤传感等方面的需求逐渐增加,展现了广阔的应用前景和商业价值。传统紫外激光制备的光栅由于温度稳定性较低难以满足这些需求。而超快超强的飞秒激光技术能够在各种透明介质中制备微光学器件,使得其在光栅制备上表现了独特的优势,除与紫外激光技术一样简单之外,其最主要的优点是可以在任何非敏化的光纤和波导介质中刻写光栅结构,诱导的折射率变化较大,温度稳定性较高,并且当刻写光栅的激光功率高于一定强度时,仅仅需要曝光数秒即能得到优质的光栅结构。其机理认为是由于非线性效应激发的电子直接带隙跃迁,而诱导的折射率变化,这种折变依赖于入射的激光强度。本研究即是基于此,开展了利用红外飞秒激光结合相位掩模法制备光纤Bragg光栅及其应用方面的研究。成功的在通信用SMF-28光纤中利用800nm、120fs的红外飞秒激光制备了Type I-IR和Type II-IR FBGs,两种光栅的反射率分别为91.15%和99.85%,折射率调制?n mod约为2.14 ? 10?4和4.50 ? 10?4。等时退火研究表明,前者在1000℃以前即被擦除了,后者可以稳定存在表现了较高的温度稳定性。另外,对Type II-IR FBGs的轴向应力和温度传感特性的研究结果表明,谐振波长与二者呈现很好的线性关系,应力灵敏度约为1.474 nm /N ,温度灵敏度约为14.01 pm /℃。此外,提出了一种利用Type II-IR FBGs的温度灵敏特性和高温稳定性来检测飞秒激光作用区域热效应的方法。其等效温度由激光重复频率和脉冲能量所决定,并通过研究分别在实验和理论上给出了作用区域的等温分布曲线。希望这种方法对飞秒激光非热熔性“冷”加工中的热效应研究提供一种新的视角。