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近年来,随着光电子的快速发展,光纤布拉格光栅凭借其高可靠性、低传输损耗和高信噪比的特点,在光纤通信(如:波分复用器、整流器、光纤色散补偿器、光纤放大器等)、光纤传感(如:土木工程、能源建设)等领域被大量应用。特别是基于光纤布拉格光栅的光纤传感器以其体积小、重量轻、抗电磁干扰、复用能力强、测量灵敏度高、易于嵌入材料内部等优点成为具有广泛应用前景的传感器,已成功应用于航空航天、大型建筑结构(如:公路、桥梁等)、健康监测和化学与生物传感等方面。KrF准分子激光器以其输出激光波长短、脉冲宽度窄、单脉冲能量高和输出大面积均匀光斑等优点成为制作光纤布拉格光栅的理想光源。目前国内制作光纤布拉格光栅的光源大多采用国外进口的准分子激光器。 本论文针对光纤布拉格光栅的刻写要求,研制了一台紧凑型小型KrF准分子激光器。在采用金属-陶瓷腔、电晕预电离等新技术的基础上,设计并优化了激光器关键部件的机械结构,包括:采用电晕预电离的金属-陶瓷结构激光放电腔、采用横流式风机的循环风扇、紧凑型张氏电极和光学谐振腔等。通过激光器的性能实验,研究了充电电压、放电电容、工作气体配比和储气腔内的气体压力等参数对输出激光能量和效率的影响,优化了激光器的性能,激光器的输出指标为:重复频率200Hz,单脉冲输出能量16mJ,能量不稳定度小于2%,近场光斑尺寸为6mm×3mm,最高输出效率为1.24%。相比进口的准分子激光器,在结构的紧凑型设计、激光输出参数的优化和激光输出稳定性、光斑均匀性等方面有所改进,满足光纤布拉格光栅的刻写需求。用该准分子激光器进行了相位掩模法刻写光纤布拉格光栅的实验,刻写完成的光纤布拉格光栅的反射谱的中心波长是λB=1549.984nm,透射谱3dB带宽为0.154nm,中心波长附近的光谱曲线光滑,谱型对称性良好。