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作者：朱玉雪， 陳東營(yíng)， 趙強(qiáng)， 曲軼

0引言

飛秒激光刻寫(xiě)光纖光柵的方法大致被分為飛秒激光直寫(xiě)法、飛秒激光全息干涉法和飛秒激光相位掩模法。飛秒激光全息干涉法通過(guò)調(diào)節(jié)兩束激光的夾角，靈活調(diào)制光柵布拉格波長(zhǎng)，但光源相關(guān)性要求高、調(diào)制時(shí)間較長(zhǎng)。飛秒激光相位掩模法具有折射率調(diào)制范圍廣、光譜質(zhì)量好等特點(diǎn)，但同種掩膜板只能制備特定周期的光柵、靈活性較差。飛秒激光直寫(xiě)法具有刻寫(xiě)效率高、光路簡(jiǎn)單等優(yōu)點(diǎn)，不僅避免了相位掩膜板寫(xiě)制特定光柵的局限性，還解決了全息干涉法光路復(fù)雜等問(wèn)題。制備的光柵可以研制出溫度穩(wěn)定性好、測(cè)量精度高的光纖傳感器，在通信、激光等領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。

1999年，Kondo等利用飛秒激光在單模光纖上逐點(diǎn)刻寫(xiě)長(zhǎng)周期光纖光柵，為飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵奠定基礎(chǔ)。飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵的典型技術(shù)包括，飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法、飛秒激光逐線(xiàn)刻寫(xiě)法和飛秒激光逐面刻寫(xiě)法。飛秒激光逐線(xiàn)刻寫(xiě)法雖然刻寫(xiě)效率高，但制備長(zhǎng)周期光纖光柵的效率相對(duì)較低。2021年，Li等利用飛秒激光逐線(xiàn)刻寫(xiě)法制備了傾斜光纖光柵，能更好抑制激光器中的散射。飛秒激光逐面刻寫(xiě)法制備的光纖光柵具有低插入損耗的特點(diǎn)，但通常需要較高的激光脈沖能量。2021年，Mihailov等利用飛秒逐面刻寫(xiě)法實(shí)現(xiàn)了隨機(jī)光纖光柵的制備，可用于分布式反饋元件和超聲傳感。相比之下，飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法憑借相對(duì)較低的激光脈沖能量便可實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量光纖光柵的制備，是一種靈活、高效的方法。2022年，Ulyanov等利用飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法首次在單模光纖上制備了非線(xiàn)性啁啾光纖光柵，通過(guò)調(diào)控激光功率實(shí)現(xiàn)啁啾光柵的切趾，切趾后的光柵不存在振蕩周期和振幅增加的現(xiàn)象，還能明顯減少頻譜形狀中的波紋，有利于制備光纖拉伸器。

本文全面地綜述了飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵的發(fā)展歷史、研究進(jìn)展和趨勢(shì)。首先闡述了飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵的機(jī)理和寫(xiě)制方式，其中寫(xiě)制方式包括飛秒激光逐點(diǎn)、逐線(xiàn)和逐面刻寫(xiě)法；然后全面總結(jié)了飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵的三種技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，從制備效率、光譜質(zhì)量等方面對(duì)比分析了各種寫(xiě)制方法的優(yōu)缺點(diǎn)；接著詳細(xì)討論了飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵的光譜優(yōu)化方法，為研發(fā)高質(zhì)量光纖傳感器提供了理論依據(jù)；最后展望了飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵的發(fā)展方向和高性能光纖光柵的應(yīng)用前景。

1飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵進(jìn)展

飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵的方法包括飛秒激光逐點(diǎn)、逐線(xiàn)和逐面刻寫(xiě)法。飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法通過(guò)高數(shù)值孔徑的顯微鏡將飛秒激光脈沖聚焦到纖芯上，光纖沿著纖芯軸向移動(dòng)，每個(gè)激光脈沖產(chǎn)生周期性調(diào)制的折射率，實(shí)現(xiàn)光纖布拉格光柵（fiber Bragg grating，F(xiàn)BG）的制備。圖1（a）是飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)光纖光柵的系統(tǒng)圖，局部圖如1（b）所示。飛秒激光逐線(xiàn)刻寫(xiě)法如圖1（c）所示，將光纖沿著垂直于纖芯的方向以低速v?移動(dòng)，然后沿著對(duì)角線(xiàn)以高速v?移動(dòng)，重復(fù)標(biāo)記每行直至完成所有周期。該方法可以獲得均勻的線(xiàn)寬和刻寫(xiě)間距，能實(shí)現(xiàn)二階或更高階光柵的制備。圖1（d）所示為飛秒激光逐面刻寫(xiě)法在光纖截面掃描形成 折射率調(diào)制的光柵結(jié)構(gòu)。

1.1 飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法 

飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法能根據(jù)傳感需求，靈活調(diào)制中心波長(zhǎng)、光柵間距和長(zhǎng)度，所需激光脈沖能量較低（通常為10～100nJ），但存在插入損耗較大、光譜噪聲較高、折射率變化不均勻、纖芯對(duì)準(zhǔn)時(shí)間長(zhǎng)等問(wèn)題。

2016年，Zhang等利用飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法在纖芯中引入振幅調(diào)制，制備采樣光纖光柵的3dB帶寬小于0.2nm，有望用于多波長(zhǎng)光纖激光器。2019年，Wang等利用飛秒逐點(diǎn)刻寫(xiě)法在單模光纖上寫(xiě)制平行集成的FBG，具有93%的峰值反射率和1.44nm的3dB帶寬，實(shí)現(xiàn)1100℃的溫度傳感，空間分辨率小于1mm。2020年，Liu等在保偏光纖（熊貓型和領(lǐng)結(jié)型）上逐點(diǎn)刻寫(xiě)FBG如圖2（a）所示。保偏光纖光柵的反射譜具有如圖2（b）所示的雙峰特性，其中領(lǐng)結(jié)型的溫度靈敏度為14pm·℃ˉ1。

2022年，Su等利用飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法在單模光纖的包層上實(shí)現(xiàn)Ⅱ型FBG的寫(xiě)制，8個(gè)串聯(lián)形成的FBG的插入損耗小于0.06dB，實(shí)現(xiàn)了傳感器陣列的復(fù)用功能。2023年，Chen等利用狹縫光束整形輔助飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法，制備了反射率高達(dá)99.9%、插入損耗僅為0.03dB的FBG，在通信、光纖傳感和激光器等領(lǐng)域具有應(yīng)用價(jià)值。

飛秒激光聚焦的折射率調(diào)制區(qū)域呈高斯分布時(shí)，會(huì)導(dǎo)致FBG與纖芯模場(chǎng)重疊積分值相對(duì)較小的問(wèn)題，為解決此問(wèn)題，出現(xiàn)了兩種基于逐點(diǎn)刻寫(xiě)逐線(xiàn)和逐面刻寫(xiě)法。

1.2 飛秒激光逐線(xiàn)刻寫(xiě)法 

飛秒激光逐線(xiàn)刻寫(xiě)法比飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法具有折射率變化更均勻、折射率調(diào)制區(qū)域更廣泛、偏振損耗和相位噪聲更低等優(yōu)點(diǎn)，但長(zhǎng)周期光纖光柵（周期為10～100μm)）的制備效率相對(duì)較低。

2010年，Zhou等利用飛秒激光逐線(xiàn)刻寫(xiě)法制備了傳輸損耗為17dB，插入損耗為0.5dB的四階FBG。2016年，Antipov等利用紅外飛秒激光連續(xù)纖芯掃描技術(shù)實(shí)現(xiàn)了長(zhǎng)度為19.5cm、光譜帶寬為30nm、群延遲色散為2ns的啁啾光纖光柵。2019年，Xu等利用飛秒激光多層逐線(xiàn)掃描法在藍(lán)寶石光纖上制備了反射率為34.1%的雙層FBG。2019年，Bharathan等利用飛秒逐線(xiàn)刻寫(xiě)法在軟玻璃ZBLAN光纖上寫(xiě)制FBG，研究了光柵階數(shù)對(duì)耦合系數(shù)的影響，光柵階數(shù)為三階時(shí)，使用0.6NA的干式物鏡具有更高的耦合系數(shù)，光柵反射率更高，如圖3（a）所示；研究了光柵橫向長(zhǎng)度對(duì)耦合系數(shù)和反射率的影響，當(dāng)橫向長(zhǎng)度為4mm時(shí)，反射率達(dá)90%，如圖3（b）所示；采用0.6NA的干式物鏡，制備的FBG的反射率為96.2%、插入損耗僅為0.34dB。

2022年，She等利用飛秒逐線(xiàn)刻寫(xiě)法首次在氟鋁酸鹽光纖上制備了反射率高達(dá)99.5%、插入損耗＜1.1dB的三階FBG，圖4（a）為激光能量對(duì)光柵透射譜的影響，激光能量為3.6μJ時(shí)，透射強(qiáng)度最深，圖4（b）為激光能量對(duì)耦合系數(shù)和光柵帶寬的影響當(dāng)激光脈沖能量為3.6μJ時(shí)，耦合系數(shù)最高，具有開(kāi)發(fā)中紅外激光器的潛力。

1.3 飛秒激光逐面刻寫(xiě)法 

飛秒激光逐面刻寫(xiě)法避免了飛秒激光逐點(diǎn)和逐線(xiàn)刻寫(xiě)法存在的纖芯難對(duì)準(zhǔn)的問(wèn)題，通過(guò)控制光柵在纖芯和包層的覆蓋面積，可以實(shí)現(xiàn)如隨機(jī)光纖光柵等各種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的FBG。與逐點(diǎn)法相比，所需的激光脈沖能量較高，未吸收的激光脈沖能量會(huì)導(dǎo)致額外的折射率調(diào)制。

2017年，Theodosiou等利用飛秒激光逐面刻寫(xiě)技術(shù)在多模聚合物光纖上寫(xiě)制了6個(gè)四階FBG陣列，平均3dB 帶寬為1.39nm，解決了多模光纖的多反射光譜的問(wèn)題。同年，Lu等利用飛秒激光逐面刻寫(xiě)技術(shù)，在實(shí)驗(yàn)裝置中增加一個(gè)柱面透鏡，將柱面調(diào)制轉(zhuǎn)換為平面調(diào)制，制備得到插入損耗僅0.5dB的FBG，但需要10mm的光柵長(zhǎng)度。2018年，Goya等報(bào)道了利用飛秒激光逐面刻寫(xiě)法在摻鉺氟化物玻璃光纖中刻寫(xiě)了長(zhǎng)度為2.5mm、反射率高達(dá)97%的一階FBG，制作的激光振蕩器的半峰寬為0.12nm。2020年，Roldan-Varona等在物鏡之前插入狹縫，通過(guò)調(diào)整狹縫寬度實(shí)現(xiàn)光束整形，圖5（a）表示狹縫寬度與峰值反射率和帶寬的關(guān)系，當(dāng)狹縫寬度為1mm時(shí)，飛秒激光逐面刻寫(xiě)法制備的FBG具有0.69nm的3dB帶寬。圖5（b）表示與逐點(diǎn)法制備的FBG相比，逐面法制備的FBG具有更低的偏振損耗，能量效率也相對(duì)較低。2023年，Willer等在保偏光纖上利用飛秒激光逐面刻寫(xiě)法制備了帶寬為0.749nm、反射率為80%的切趾啁啾光纖光柵，可用于超快全光纖激光器中的色散補(bǔ)償元件。

綜上，飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵已經(jīng)在單模光纖、藍(lán)寶石光纖、保偏光纖等多種光纖上實(shí)現(xiàn)了光柵的刻寫(xiě)，光柵類(lèi)別實(shí)現(xiàn)從均勻光柵到非均勻光柵的轉(zhuǎn)變，并在光纖傳感器、光纖激光器、光纖拉伸器等領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用。通過(guò)增大折射率調(diào)制區(qū)域的面積、插入可調(diào)諧狹縫均可提高光柵的峰值反射率，實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量光柵的制備。

表1為飛秒直寫(xiě)法制備的光纖光柵性能的對(duì)比。飛秒激光逐線(xiàn)刻寫(xiě)法寫(xiě)制較長(zhǎng)的光柵時(shí)反射率較低。與飛秒激光逐點(diǎn)和逐線(xiàn)刻寫(xiě)法相比，逐面刻寫(xiě)法需要使用更高的激光脈沖能量才能獲得高反射率。飛秒激光逐點(diǎn)法雖然調(diào)焦時(shí)間長(zhǎng)，但該方法是最簡(jiǎn)便的方法，獲得反射率、3dB帶寬和插入損耗也能滿(mǎn)足應(yīng)用需求。

2飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵的光譜優(yōu)化

通過(guò)綜述近年來(lái)飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵的光譜質(zhì)量可以得出，光纖光柵光譜的3dB帶寬和反射峰高度會(huì)直接影響FBG的傳感性能，實(shí)際上是對(duì)折射率調(diào)制程度的反饋。因此，可以從激光脈沖能量、光柵長(zhǎng)度、光纖類(lèi)型、光束整形、光柵切趾等可控因素進(jìn)行考慮，究其本質(zhì)是對(duì)光譜進(jìn)行優(yōu)化，以得到更高邊模抑制比、更窄3dB帶寬、更低插入損耗的FBG。

2.1 激光脈沖能量對(duì)光譜的影響 

激光脈沖能量誘導(dǎo)纖芯折射率發(fā)生永久性改變，影響光柵的反射峰高度。若激光脈沖能量過(guò)大，相鄰光柵的間距變小，出現(xiàn)重疊邊緣，導(dǎo)致光譜失真，降低與反射峰高度正相關(guān)的模式耦合效率，還可能會(huì)使纖芯材料受損或形成空隙，導(dǎo)致衍射峰高度增加，3dB帶寬增加。若激光脈沖能量過(guò)小，無(wú)法誘導(dǎo)纖芯材料的折射率改變實(shí)現(xiàn)光纖光柵的寫(xiě)制，或者纖芯材料的折射率調(diào)制量無(wú)法實(shí)現(xiàn)高反射峰的FBG。Xu等(通過(guò)調(diào)控激光脈沖能量在單模光纖上實(shí)現(xiàn)超寬帶光柵的刻寫(xiě)，采用1mm的光柵長(zhǎng)度、29.2nJ的激光脈沖能量和120的光柵階數(shù)，制備的超弱光柵陣列具有0.0032%的峰值反射率。圖6（a）所示為五種不同強(qiáng)度的激光能量實(shí)現(xiàn)超寬帶光柵的反射譜，圖6（b）所示為峰值反射率和帶寬隨激光脈沖能量變化的關(guān)系圖。可見(jiàn)，隨著激光脈沖能量的增加，峰值反射率增加，帶寬幾乎不變。因此，通過(guò)合理的調(diào)控激光脈沖能量使其經(jīng)歷一個(gè)由小到大再到小的變化過(guò)程，利于改變相鄰光柵的重疊邊緣，獲得高反射峰的FBG，提升光譜質(zhì)量。

2.2 光柵長(zhǎng)度對(duì)光譜的影響

 根據(jù)均勻光柵的最大反射率公式R=tanh2（κL）（其中κ為耦合系數(shù)，L為光柵長(zhǎng)度）可知，光柵的峰值反射率與光柵長(zhǎng)度密切相關(guān)，通過(guò)適當(dāng)增加光柵的物理長(zhǎng)度L，可以使光譜的3dB帶寬變窄，提高光柵的反射率。Zhang利用飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法在單模光纖上分別刻寫(xiě)光柵長(zhǎng)度為1、2和5mm的FBG，反射光譜如圖7（a）—（c）所示，反射高度和3dB帶寬的關(guān)系如圖7（d）所示，反射峰高度隨著光柵長(zhǎng)度的增加而增加，光譜3dB帶寬隨著光柵長(zhǎng)度的增加而變窄。當(dāng)光柵長(zhǎng)度為5mm時(shí)，反射峰值為24.62dB、3dB帶寬為0.289nm。雖然光柵長(zhǎng)度的增加可以獲得高反射峰值，但增加了寫(xiě)制難度，對(duì)調(diào)焦程序也提出了更高的要求，因此，選擇合適的光柵長(zhǎng)度，對(duì)實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量光柵是十分重要的。

2.3 光纖類(lèi)型對(duì)光譜的影響 

Bharathan等在摻雜氟化物和過(guò)渡金屬的InF3光纖上刻寫(xiě)的FBG比在聚合物光纖上刻寫(xiě)的FBG具備較高的熱穩(wěn)定性和反射率，但3dB帶寬有所增加。Zhang等采用飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法在標(biāo)準(zhǔn)的單模光纖上制備了11.79dB的反射峰高度和0.7639nm帶寬的FBG如圖8（a）所示。Meng等在熊貓型保偏光纖上逐點(diǎn)實(shí)現(xiàn)反射率為-10dB的光柵，該光柵表現(xiàn)出雙峰特性如圖8（b）所示。He等利用飛秒激光逐面刻寫(xiě)法實(shí)現(xiàn)藍(lán)寶石光纖光柵的制備，如圖8（c）所示該光柵表現(xiàn)出6.34%的增強(qiáng)反射率和3.43nm的3dB帶寬。Chen等利用飛秒激光逐點(diǎn)技術(shù)在ZBLAN光纖上制備了如圖8（d）所示的高反射率和低反射率的FBG，其中反射率達(dá)到了98.4%，3dB帶寬為0.3nm。不同類(lèi)型的光纖具有相似的刻寫(xiě)結(jié)果，飛秒直寫(xiě)法適用于寫(xiě)制多種類(lèi)型的光纖。

2.4 光束整形對(duì)光譜的影響 

飛秒激光脈沖的非線(xiàn)性吸收和雪崩電離，使纖芯中聚焦的邊緣形態(tài)是橢圓形微空隙，導(dǎo)致飛秒激光直寫(xiě)的光纖光柵表現(xiàn)出高雙折射。由于光纖纖芯的不對(duì)稱(chēng)性使光纖光柵的耦合強(qiáng)度系數(shù)與散射損耗系數(shù)κ/α的比值降低，影響光纖光柵的反射率。改變飛秒激光脈沖聚焦的幾何形狀，降低雙折射的技術(shù)方法大致分為四種：（1）柱面透鏡整形法如圖 9（a）所示，Lu等通過(guò)在一個(gè)平凹透鏡和一個(gè)平凸透鏡組成的光束縮小鏡后面放置一個(gè)柱面透鏡，以縮小光束直徑匹配顯微物鏡的孔徑，F(xiàn)BG的插入損耗為0.5dB，但光路調(diào)整相對(duì)復(fù)雜。（2）狹縫光束整形法如圖9（b）所示，Xu等通過(guò)在物鏡之前插入一個(gè)可調(diào)諧狹縫，改變狹縫寬度實(shí)現(xiàn)激光束的調(diào)整，隨著邊緣尺寸的增加，折射率調(diào)制面積將擴(kuò)大，模重疊因子增大，實(shí)現(xiàn)了反射率高達(dá)99.12%、插入損耗僅為0.3dB的FBG。（3）球面像差法如圖9（c）所示，Wu等利用蓋玻片引入球面像差的方式，擴(kuò)展折射率調(diào)制區(qū)，實(shí)現(xiàn) 95.83%的高反射率FBG。（4）折射率匹配油法，Li等使用不同折射率的匹配油均勻的涂覆在光纖上，再利用飛秒激光逐面刻寫(xiě)法制備光柵，當(dāng)折射率匹配油為1.7時(shí)，F(xiàn)BG的反射率達(dá)到98.1%、插入損耗僅為0.23dB，光譜圖如圖9（d）所示，當(dāng)反射率相同時(shí)，比飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法實(shí)現(xiàn)的FBG具有更低的插入損耗。

2.5 光柵切趾對(duì)光譜的影響 

光柵切趾技術(shù)是提高光纖傳感器靈敏度的另一種有效途徑，大致分為三種，（1）斜向切趾法如圖10（a）所示，Williams等改變飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法的移動(dòng)軌跡制備高斯變跡光柵，為實(shí)現(xiàn)復(fù)雜切趾輪廓的FBG提供一種簡(jiǎn)單的方法。Ioannou等利用飛秒激光逐面刻寫(xiě)法制備了切趾光柵，切趾后光柵的反射率高達(dá)98.246%，3dB帶寬為0.5475nm。（2）能量切趾法如圖10（b）所示，Guo等利用飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法結(jié)合半波片和偏振分束器制備了變跡FBG，能量切趾后光柵的反射譜和透射譜如圖10（c）所示，光柵旁瓣被有效抑制，反射率達(dá)到了75%。通過(guò)改變飛秒脈沖的能量，將折射率調(diào)制幅度作為高斯變跡函數(shù)，獲得更高的邊摸抑制比，提升光譜質(zhì)量。（3）控制軌道長(zhǎng)度法如圖10（d）所示，He等利用飛秒激光逐線(xiàn)刻寫(xiě)法精確控制軌道長(zhǎng)度實(shí)現(xiàn)光柵切趾，使纖芯模式的強(qiáng)度分布近似高斯函數(shù)，高斯切趾光柵具有20.6dB的邊模抑制比。光柵切趾能很好地抑制衍射峰高度，提升光譜質(zhì)量，改善光學(xué)器件的性能，實(shí)現(xiàn)高品質(zhì)的傳感器和高功率激光器。

綜上，從表2可以看出，通過(guò)改善以上五種影響因素可以獲得高反射率、窄3dB帶寬的光譜。其中激光脈沖能量對(duì)光柵形狀、大小和折射率調(diào)制強(qiáng)度起決定性因素，設(shè)定合適的激光脈沖能量利于獲取優(yōu)質(zhì)反射率的光譜。狹縫光束整形法通過(guò)改變飛秒激光脈沖的折射率調(diào)制圖案，提高FBG的 反射率，而光柵切趾技術(shù)通過(guò)降低旁瓣高度，提高光譜的邊模抑制比，減小延時(shí)振蕩，獲取低插入損耗、高反射率的光譜。對(duì)光譜優(yōu)化方法分析，為獲得高質(zhì)量光柵和良好性能的光纖傳感器提供了極大的幫助。

3結(jié)論與展望

飛秒激光刻寫(xiě)技術(shù)已經(jīng)成為制備光纖光柵的主流，目前常用的飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵的方法被分成了飛秒激光逐點(diǎn)、逐線(xiàn)和逐面刻寫(xiě)法，究其本質(zhì)，后兩種方式是以飛秒激光逐點(diǎn)刻寫(xiě)法為基礎(chǔ)改進(jìn)得到的。本文詳細(xì)的總結(jié)了飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵的三種技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展，從制備效率、光譜質(zhì)量等方面分析了三種直寫(xiě)方法的優(yōu)缺點(diǎn)。飛秒激光直寫(xiě)法已經(jīng)在不同類(lèi)型的光纖上實(shí)現(xiàn)了光纖光柵的寫(xiě)制，具備多種多樣的功能，如反射、濾波、帶通、色散補(bǔ)償?shù)龋€能夠制備形成具有不同功能的光纖元件。接著針對(duì)飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵的光譜特性的優(yōu)化方法進(jìn)行了全面的概述，高質(zhì)量的光纖光柵應(yīng)具備的高反射峰、窄3dB帶寬、低插入損耗的特點(diǎn)。激光脈沖能量的設(shè)定、光纖類(lèi)型的選擇、光柵長(zhǎng)度的調(diào)整，對(duì)于獲取良好性能的光柵是至關(guān)重要的。此外，光柵切趾技術(shù)使反射譜的旁瓣得到有效抑制，有利于提高反射率。選擇合適的數(shù)值孔徑、調(diào)整狹縫寬度等方法實(shí)現(xiàn)光束整形，改變折射率調(diào)制區(qū)域的面積，促使光纖傳感器向更高性能方面發(fā)展。使用不同的折射率匹配液可以根據(jù)需求制備得到高反射率的光柵。總體來(lái)說(shuō)，飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵制備的傳感器均具備了體積小、測(cè)量靈敏度高、易于制造、便于集成化等優(yōu)點(diǎn)。飛秒激光直寫(xiě)光纖光柵除了應(yīng)用于傳感領(lǐng)域，在激光器、光通信等領(lǐng)域也得到了廣泛的應(yīng)用。