光栅微结构测试和光谱分析


光纤光栅是一种通过一定方法使光纤纤芯的折射率发生轴向周期性调制而形成的衍射光栅,对特定波长敏感,是一种无源滤波器件。常用于测试应变、温度、压力、震动等参量。
光栅质量好坏与刻蚀工艺有直接关系,那么需要快速便捷获取光栅微结构和光谱特性,以便于评价刻蚀工艺,并作出相应调整进而优化工艺,提升产品质量。
图1光纤光栅示意图
我们用背光反射仪(OBR)测试光纤光栅样品。设置空间分辨率10微米,以便显示光栅更多细节。

图2 光纤光栅样品
得到如下测试曲线,横坐标表示长度,纵坐标表示背向反射光强。光栅栅区从1.44m至2.37m,长达约为931.5mm。

图3 光纤光栅时域图
对光栅曲线进行放大,查看细节,如图4.可以看到光栅整体反射率一致,周期和间隔也比较一致。

图4
继续放大曲线,查看单个光栅。可以看到单个光栅长度为9.2mm,反射率略有起伏。

图5
在图6上视图中看到,栅距为10.5mm,单个光栅回损为-67dB,以此计算反射率约为0.00002%。图6下视图为被选中光栅的反射光谱,其中心波长为1551.06nm。

图6