具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

请参阅图1及图4，本发明提供了一种适用于任意形状的带阻滤波器，所述带阻滤波器包括单模光纤包层1、单模光纤纤芯2及倾斜光纤光栅3，所述单模光纤包层1包裹在所述单模光纤纤芯2的外部，其覆盖在所述单模光纤纤芯2上，所述倾斜光纤光栅3被刻写在所述单模光纤纤芯2上。

其中，所述倾斜光纤光栅3为连续刻写的非均匀周期、折射率调制可控的变迹倾斜啁啾光纤光栅；所述倾斜光纤光栅3将所述单模光纤纤芯2中的传输光耦合到所述单模光纤包层1中，且由于其是啁啾形而使得该传输光出现预定波长范围的带宽损耗。此外，该带宽损耗在折射率调制深度为常数时体现为一个平坦带阻滤波器光谱。

所述倾斜光纤光栅3的光栅栅面结构与纤轴形成预定夹角，且该倾斜光纤光栅3的光栅周期沿纤轴线性变化Λ(z)，光栅沿光纤不同位置z处有不同的光栅周期。

所述倾斜光纤光栅3的相对折射率调制深度按照特定函数分布设计Δn(z)，其函数分布最终实现倾斜光纤光栅光谱滤波器的光谱形状S(λ)调控，其中：

式中，S(λ)为带阻滤波器光谱分布；Δn(z)为相对折射率调制函数；β(Δn(z),λ)为特定波长和位置光栅耦合系数；l为光栅长度。

Δn(z)∝P(z)*V(z)

式中，P(z)为紫外激光光束沿光栅长度强度分布，V(z)为折射率调制可见度沿光栅长度分布，其变化范围为0～1。本实施方式中，所述倾斜光纤光栅3对不同波长光的带阻滤波强度取决于所述倾斜光纤光栅3的相对调制深度Δn。

所述倾斜光纤光栅3沿光栅轴向的折射率调制相对强度满足任意分布，折射率调制相对强度沿光栅长度z满足特定分布，以实现变迹倾斜啁啾光纤光栅光谱滤波器的光谱形状的调控。

所述倾斜光纤光栅3的光栅折射率相对调制深度Δn(z)取决于刻写激光曝光强度分布P(z)和紫外激光干涉条纹可见度V(z)，其制备方法可通过控制曝光强度分布P(z)或者紫外激光干涉条纹可见度V(z)来实现光栅折射率相对调制强度的控制。

所述单模光纤包层1的主要材质为石英，其参数满足在光通信和光传感领域的应用。所述单模光纤纤芯2的主要材质为掺杂锗、磷、铒等纤芯掺杂材料的石英材料，在刻写之前需要对所述光纤纤芯2进行载氢增敏处理。所述倾斜光纤光栅3的相对折射率调制深度按照特定函数分布，其函数与倾斜光纤光栅光谱滤波器的光谱形状相关。

本发明还提供了一种适用于任意光谱形状的带阻滤波器的制备方法，所述制备方法用于制备如上所述的适用于任意光谱形状的带阻滤波器，其包括紫外激光光强调制直刻法及紫外激光扫描掩膜板法。

请参阅图2，其中，紫外激光直刻法(通过控制紫外激光光束沿光栅长度强度分布实现对光栅折射率调制沿轴向分布控制)是通过制备系统实现的，所述制备系统包括紫外激光器4、光阑5、反射透镜6、幅度掩膜板7、聚焦透镜8、啁啾相位掩膜板9及夹具11，所述反射透镜6、所述光阑5及所述紫外激光器4沿水平方向依次间隔设置，所述啁啾相位掩膜板9设置在压电振动平台10上，两个所述夹具11分别设置在所述压电振动平台10相背的两侧。两个所述夹具11分别用于连接固定所述单模光纤12相背的两端。所述反射透镜6、所述幅度掩膜板7、所述聚焦透镜8与所述啁啾相位掩膜板9自上而下间隔设置。

其中，所述紫外激光器4用于发射紫外激光，所述紫外激光经由所述光阑5进行整形后依次经过所述反射透镜6及所述幅度掩膜板7，得到了沿光栅长度的强度分布与所述光阑5的形状一致的紫外激光光束，紫外激光光束经所述聚焦透镜8形成聚焦光斑，所述聚焦光斑入射到所述啁啾相位掩膜板9上，所述啁啾相位掩膜板9产生的衍射光斑对所述单模光纤12进行折射率调制，由此得到所述带阻滤波器。

本实施方式中，所述啁啾相位掩膜板9放置在所述压电振动平台10上，且所述啁啾相位掩膜板9与所述单模光纤12在垂直方向上具有一定倾角，该倾角范围为0°～22.3°，具体倾角值在实际制备中调节。

紫外激光直刻法主要包括以下步骤：

1.使用夹具11将单模光纤12固定；

2.将啁啾相位掩膜板9放置在所述压电振动平台上，使得所述啁啾相位掩膜板9和单模光纤12在垂直方向上形成一定夹角；

3.启动紫外激光器4，所述紫外激光器4用于产生紫外激光；

4.激光脉冲经扩束以达到期望刻写的光栅长度；

5.扩束后的光束经过幅度掩膜板7，将光束调整为沿光纤轴向特定分布的光束；

6.滤波后的光束经过聚焦透镜8，垂直入射到啁啾相位掩膜板9，并产生衍射条纹；

7.光纤位于啁啾相位掩膜板9有效干涉区域内，且位于聚焦透镜8的焦点位置，实现了对单模光纤12的折射率调制；

8.通过改变不同的幅度掩膜板7的形状，实现了光束干涉条纹强度分布的控制，最终实现了相对折射率调制深度沿光栅长度的特定分布。

请参阅图3，其中，紫外激光扫描掩膜板法(通过控制V(z)为折射率调制可见度沿光栅长度分布实现对光栅折射率调制沿轴向分布控制)是通过制备系统实现，所述制备系统包括紫外激光器4、反射透镜6、聚焦透镜8、啁啾相位掩膜板9、压电振动平台10、线性位移平台13及夹具11。所述反射透镜6与所述紫外激光器4相对设置，所述反射透镜6设置在所述线性位移平台13上，所述啁啾相位掩膜板9设置在所述压电振动平台10上。所述反射透镜6、所述线性位移平台13、所述聚焦透镜8及所述压电振动平台10依次间隔设置。两个所述夹具11分别位于所述压电振动平台10相背的两侧，且两个所述夹具11用于夹紧固定单模光纤12相背的两端。

通过控制所述压电振动平台10的电压使得所述啁啾相位掩膜板9随着光束沿光纤扫描以按照特定函数和振动幅度沿光纤方向抖动掩膜板，最终使制备得到的滤波器的光谱形状函数与折射率调制深度变化趋势函数相同。见图4，折射率调制深度变化趋势函数为三角函数，可以发现波长范围在1.52μm～1.62μm间损耗光谱为三角函数形状，与折射率调制深度变化趋势函数相同。

紫外激光扫描掩膜板法主要包括以下步骤：

1.使用夹具将单模光纤夹紧固定；

2.将反射透镜6设置在线性位移平台13上，并将啁啾相位掩膜板9设置在压电振动平台10上，使得啁啾相位掩膜板9和单模光纤12在垂直方向上形成一定夹角；

3.启动紫外激光器4，紫外激光器4用于产生紫外激光；

4.反射透镜6将光束准直，使得光束与刻写平台平行，垂直入射啁啾相位掩膜板9；

5.经反射透镜6反射的光束通过聚焦透镜8形成聚焦光斑，聚焦透镜8与单模光纤12位于其焦距内；

6.聚焦光斑入射到啁啾相位掩膜板9上，并产生衍射条纹；

7.将单模光纤置于衍射条纹区域内，以实现对单模光纤进行折射率调制；

8.控制压电振动平台，使得啁啾相位掩膜板在刻写过程中产生周期性振动，以实现干涉条纹的相位调制，通过控制压电平台施加电压的强度沿光栅刻写轴向的分布实现干涉条纹的相位控制，从而实现紫外激光诱导相对折射率调制深度随啁啾相位掩膜板的振动发生改变，最终实现光栅折射率调制相位沿光栅长度按照给定函数分布。

可以理解，在其他实施方式中，所述紫外激光器4可以为其他激光器，所采用的紫外激光可以为其他类型的激光，激光类型及波段等均不受限制。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。