一种拉曼抑制器件、制作方法和制作装置

技术领域

本发明涉及高功率光纤激光器领域，特别是涉及一种拉曼抑制器件、制作方法和制作装置。

背景技术

在高功率光纤激光器领域，随着激光器的输出功率的提高，光纤纤芯中的功率密度越来越高，这直接导致非线性效应容易被激发，比如横模不稳定效应(Transverse modeinstability，简写为TMI)、拉曼效应(Raman Scattering，简写为RS)等。其中拉曼效应会随着传输距离的增加或者功率密度的增加而劣化，这严重影响了光纤激光器功率的继续提升和输出激光的光束质量。目前常用的拉曼抑制器件为拉曼抑制光栅，是基于紫外曝光法，利用光纤光敏性原理，将光栅结构刻写在光纤纤芯中，该结构与纤芯呈现一定的夹角，可将纤芯中的拉曼散射光(以下简称为拉曼光)反射至包层中，让其在包层中传输并损耗。目前，这种传统的拉曼抑制光栅在使用过程中存在以下劣势：

1、拉曼抑制光栅基于紫外激光曝光方法制作，光纤需进行载氢、退氢一系列的处理，光纤光栅制成后，因为内部仍然存在含氢的共价键，在使用中会存在发热，损耗大的缺陷，影响正常的激光输出功率和系统的长期稳定性。

2、目前传统的拉曼抑制光栅仅仅是将拉曼光反射至包层，利用拉曼光在包层中的传输损耗大的特点，让其在传输的过程中损耗掉。此种方法存在缺陷，一方面，拉曼光经拉曼抑制光栅反射后，会朝着前后两个方向进行传输，在传输过程中，会对合束器或谐振腔光栅等光路器件造成干扰，普遍表现为温度呈现非线性上升。

3、为配合拉曼抑制器件的抑制效果，需要在拉曼抑制光栅前后增加包层光剥除器(Cladding Power Stripper，简写为CPS)，用以提高输出激光的光束质量，但是过多的器件熔接会增加光路损耗，过长的光纤会降低拉曼效应的预制，降低激光器的转换效率和光束质量，增加激光器的能耗比。

鉴于此，如何克服现有技术所存在的缺陷，解决现有拉曼抑制器件使用和制作中的缺陷，是本技术领域待解决的问题。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明解决了现有拉曼抑制器件光路损耗高且发热大的问题。

本发明实施例采用如下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种拉曼抑制器件，具体为：包括纤芯、包层和涂覆层，具体的：包层包裹在纤芯外部，涂覆层包裹在包层外部，纤芯、包层和涂覆层的横截面为同心圆；其中，纤芯上包含纤芯光栅，纤芯光栅与光纤轴向具有第一夹角，用于将纤芯中的拉曼光反射至包层；包层的表面包含沟道，沟道与光纤轴向具有第二夹角，用于剥除光纤中的包层光。

优选的，所述包层的内部还包括包层光栅，具体的：所述包层光栅与光纤轴向具有第三夹角，用于加快所述纤芯光栅反射至包层的拉曼光泄露，其中，所述第一夹角和所述第三夹角使纤芯和包层的中心波长一致。

优选的，所述纤芯光栅中包含第一光栅、第二光栅和第三光栅，具体的：第一光栅、第二光栅和第三光栅沿光纤轴向方向依次相接；其中，第一光栅和第三光栅具有第一反射波长，用于反射谐振腔方向产生的拉曼光；第二光栅具有第二反射波长，用于反射光纤接头方向产生的拉曼光。

第二方面，本发明提供了一种拉曼抑制器件的制作方法，具体为：用于制作第一方面提供的拉曼抑制器件，其特征在于，具体包括：将加工激光的光斑焦点调整在目标光纤的纤芯上，在激光光源和目标光纤之间放置掩膜，使用掩膜调整激光参数，按照第一夹角在目标光纤的纤芯上刻写所述纤芯光栅；将加工激光的光斑焦点调整在包层内指定深度，再次使用掩膜调整激光参数，按照第三夹角在目标光纤的包层内部刻写包层光栅；将加工激光的光斑焦点调整在包层表面，将目标光纤以中轴线为轴旋转，按照第二角度在包层表面刻写所述沟道。

优选的，所述使用掩膜调整激光参数，具体包括：调整激光光源的啁啾率，使相位掩膜版所覆盖的带宽的范围能够覆盖第一夹角和第二夹角；将相位掩膜版设置为第一倾斜角度，使激光入射到纤芯上的角度符合第一夹角，用于刻写所述纤芯光栅；将相位掩膜版设置为第二倾斜角度，使激光入射到包层上的角度符合第三夹角，用于刻写所述包层光栅。

优选的，所述使用掩膜调整激光参数，具体包括：在相位掩膜版上设置对应第一光栅和第二光栅的掩膜结构，以便对所述纤芯光栅上的第一光栅和第二光栅进行刻写。

第三方面，本发明提供了一种拉曼抑制器件的制作装置，具体为：用于完成第二方面提供的拉曼光抑制方法，其特征在于，包括激光刻写组件1、相位掩膜版夹具2、光纤夹具3和控制器，具体的：激光刻写组件1位于相位掩膜版夹具2和光纤夹具3上方，相位掩膜版夹具2位于激光刻写组件1的出光口和光纤夹具3上夹持的目标光纤之间，控制器和激光刻写组件1、相位掩膜版夹具2、光纤夹具3的控制端口连接；其中，所述相位掩膜版夹具2用于将相位掩膜版旋转至第一倾斜角度和第二倾斜角度；所述光纤夹具3用于将目标光纤固定在水平状态，并带动目标光纤旋转，以便进行沟道的刻写；所述控制器按照权利要求4-6中任一项所述的拉曼光抑制方法控制其它器件完成制作。

优选的，所述装置还包括水平位移平台4，具体的：光纤夹具3固定在水平位移平台4上，用于带动光纤夹具3夹持的目标光纤水平移动，以便进行纤芯光栅和包层光栅的刻写。

优选的，所述装置还包括三维移动台5，具体的：激光刻写组件1固定在三维移动台5上，三维移动台5用于带动激光刻写组件1移动，以便调整激光刻写组件1的光斑焦点位置。

优选的，所述装置还包括同轴观察器件6和选择性透过透镜7，具体的：选择性透过透镜7位于目标光纤的加工位置上方，以便于同轴观察器件6通过选择性透过透镜7的反射对加工位置进行观测。

与现有技术相比，本发明实施例的有益效果在于：将拉曼抑制光栅和CPS集成在同一段光纤上，减少了器件中使用的光纤长度，避免额外增加CPS器件造成的光路损耗。在优选方案中，还通过增加包层光栅，进一步加快了拉曼光的泄露速度，避免了拉曼光在包层中传播时对其它器件造成的干扰。

第二方面，本发明实施例提供的制作方法，通过激光刻写的方式进行加工，并使用相位掩膜版进行加工参数的调整，利用激光加工高精度高速度的特性提高了制作精度和效率，并减少了污染性物料的投入。

第三方面，本发明实施例提供的制作装置，通过激光刻写组件和专用夹具的配合使用，能够简单快捷的完成第二方面中提供的制作方法。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种拉曼抑制器件的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种拉曼抑制器件的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的另一种拉曼抑制器件的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种拉曼抑制器件的制作方法流程图；

图5为本发明实施例提供的一种拉曼抑制器件的制作方法原理图；

图6为本发明实施例提供的一种拉曼抑制器件的制作装置结构示意图；

图7为本发明实施例提供的装置中掩膜版不同使用状态示意图；

其中，附图标记如下：

1、激光刻写组件，11、激光光源，12、物镜系统，

2、相位掩膜版夹具，22、相位掩膜版，

3、光纤夹具，4、水平位移平台，5、三维移动台，6、同轴观察器件，7、选择性透过透镜，8、测试光源，9、光谱仪，10、目标光纤。

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用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明是一种特定功能系统的体系结构，因此在具体实施例中主要说明各结构模组的功能逻辑关系，并不对具体软件和硬件实施方式做限定。

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。下面就参考附图和实施例结合来详细说明本发明。

实施例1：

现有的拉曼抑制器件中，通常仅包含拉曼抑制光栅，但在实际使用中，为了配合拉曼抑制器件的抑制效果，通常还需要在拉曼抑制光栅前后增加CPS，但拉曼抑制器件和CPS的熔接会降低激光器的转换效率和光速质量。为了解决这一问题，本实施例提供的拉曼抑制器件将CPS和拉曼抑制光栅进行集成，在同一段光线中同时提供CPS和拉曼光抑制的功能。

如图1所示，本实施例提供的拉曼抑制器件包括纤芯、包层和涂覆层，包层包裹在纤芯外部，涂覆层包裹在包层外部，纤芯、包层和涂覆层的横截面为同心圆。其中，纤芯上包含纤芯光栅，纤芯光栅与光纤轴向具有第一夹角，用于将纤芯中的拉曼光反射至包层。包层的表面包含沟道，沟道与光纤轴向具有第二夹角，用于剥除光纤中的包层光。在具体实施中，由于本实施例提供的器件对应拉曼波段，需要覆盖较宽波段，因此纤芯光栅优选使用能够覆盖整个拉曼波段的啁啾光栅。

本实施例提供的拉曼抑制器件中，具有第一夹角的纤芯光栅作为拉曼抑制光栅，将拉曼光反射至包层，提供了纤芯中拉曼光的抑制功能；另一方面，在同一段光纤中，包层表面的具有第二夹角的沟道作为CPS将包层光进行剥除，为了能够提供了CPS的功能，沟道形状为围绕包层表面的螺旋形沟道。可见，本实施例提供的拉曼抑制器件，能够在同一段光纤集成了拉曼抑制器件和CPS的功能，无需额外连接CPS，使用更简便，光束质量更高。

进一步的，现有的拉曼抑制器件中，通常仅将拉曼光反射至包层，使其在传输过程中自然损耗，但是，传输过程中，拉曼光可能对其它光路器件进行干扰。

如图2中箭头所示光路方向，左侧为激光腔方向，该侧的拉曼光的传播路径中，拉曼光主要集中在纤芯部分；右侧为QBH或光纤加工头方向，是端面反射，反射光会返回到纤芯和包层里，因此拉曼光的传播路径会在纤芯和包层中。因此，本实施例提供的器件中，如图2所示的结构，包层的内部还包括包层光栅，包层光栅与光纤轴向具有第三夹角，用于加快所述纤芯光栅反射至包层的拉曼光泄露。具有第三夹角的包层光栅也作为拉曼抑制光栅，将纤芯光栅反射至包层中的拉曼光再次进行反射，使其能够更快的泄露出去。在实际使用中，由于包层和纤芯折射率不同，为了反射同一个拉曼波段的拉曼光，需要使用不同的狭缝间隔进行反射，以确保纤芯光栅和包层光栅对于拉曼光的反射效果一致，所以，需要根据实际需要确定第一夹角和第二夹角的角度，使第一夹角和第三夹角使纤芯和包层的中心波长一致。在实际加工过程中，狭缝间隔可以通过相位掩膜版与光纤的角度进行调整，调整后，会造成周期的不同，周期与该位置的有效折率乘积与最终的光栅波长成正比。

进一步的，在光纤激光器的实际使用中，拉曼光的来源有两种：一种是从谐振腔方向正向传播，一个是从光纤接头(Quartz Block Head，简写为QBH)端返回。这两种来源的拉曼光具有不同的光学特性，因此需要分别进行处理。

如图3所示，本实施例提供的器件中包含第一光栅和第二光栅，具体的：第一光栅和第二光栅均由一端的长波长相渐变为另一端的短波长相，第一光栅和第二光栅沿光纤轴向方向的短波长端连接；用于反射谐振腔方向产生的拉曼光和反射光纤接头方向产生的拉曼光。由于啁啾光栅有方向性，拉曼光栅对正向入射的光的抑制效率更高，因此器件中使用两种不同反射波长的拉曼抑制光栅进行连接组合，能够针对两个方向的拉曼光分别进行抑制，进一步提高了拉曼光的抑制效果。

本实施例提供的器件中，现有方案的CPS和拉曼抑制光栅进行了有效集成，实现了单一器件的多功能化，减少了光纤激光器整机系统内的光纤用量，同时，光纤激光器中光纤长度大为减少，光路损耗大为降低，提高了输出激光的质量和系统的转换效率。同时，还通过包层光栅进一步提高了拉曼光泄露速度，通过不同反射波长的拉曼光栅组合针对不同方向的拉曼光进行了抑制，进一步降低光纤激光器整机的非线性效应，提升了整机质量，且发热量低，可靠性高。

实施例2：

为了更快捷简便的完成实施例1提供的拉曼抑制器件的加工制作，本实施例还提供了一种拉曼抑制器件的制作方法，利用激光在光纤的纤芯和包层不同深度进行聚焦，在目标光纤上分别进行拉曼抑制光栅和CPS的刻写制作。激光作为可灵活调整的加工工具，通过调整聚焦点的位置，可实现在不同距离上进行加工的效果，并根据其的光斑焦点功率的大小实现对目标材料内部或者外部结构进行改性或者刻蚀。

在进行制作时，由于涂覆层会阻挡激光，首先将目标光纤的中段剥除与拉曼抑制光栅和CPS的加工长度对应的涂覆层，并擦拭清洁后，固定在加工位置上。在实际加工中，考虑到光纤长度和抑制效果、加工工艺的平衡，剥除长度优选为100mm。

目标光纤固定到位后，打开激光光源中与加工激光同光路的指示光，或使用低功率的加工激光。通过同轴观测系统来观察激光光斑在光纤上的位置，进行初步定位，为了便于后续的精确定位，初步定位的目标是光斑在光纤纤芯的中点处。在实际加工过程中，为了确保安全，避免光路偏斜造成人员伤害或设备损坏，加工激光的功率应使用10％以下

完成初步定位后，如图4所示，可以使用以下步骤完成本发明实施例提供的拉曼抑制器件的制作方法。

步骤101：将加工激光的光斑焦点调整在目标光纤的纤芯上，在激光光源和目标光纤之间放置掩膜，使用掩膜调整激光参数，按照第一夹角在目标光纤的纤芯上刻写所述纤芯光栅。

由于纤芯相对于包层位于目标光纤更中心的位置，为了避免光纤外层刻写光栅或沟道后，使透过的加工激光的光学属性发生改变，需要先对更靠近光纤中心的纤芯光栅进行刻写。

首先获取纤芯光栅加工区域的实际坐标，可以通过不断移动光斑位置记录纤芯光栅预定的刻写位置在目标光纤上的首尾端的坐标点。再根据首尾端的坐标点进行换算，获取激光刻写组件进行加工时的各种位移参数。由于拉曼抑制光栅的光栅结构与光纤轴向成一定角度，因此，在位移过程中，激光光斑的和光纤的X坐标和Y坐标相对位置同时发生变化，保证纤芯光栅的栅区与光纤中轴线成一定夹角。在实际加工过程中，X坐标和Y坐标的位移可以通过激光振镜控制加工激光的光斑位置变化完成，也可以水平位移平台带动目标光纤位置变化完成。

实施例1提供的拉曼抑制器件中，存在纤芯光栅和包层光栅两种类型的，由于纤芯和包层折射率不同，在进行刻写时需要的调制深度不同，通常是相同周期下，包层光栅中心波长小于纤芯。为了便于调整加工激光的调制深度，本实施例提供的方法中使用掩膜对加工激光的相位进行调整，保证纤芯光栅和包层光栅刻写后纤芯和包层中心波长的一致性。图5为相位掩膜版的加工原理图，相位掩膜版能够将入射光进行衍射，掩膜版上有很多狭缝，每个狭缝都会进行衍射，衍射结构映照在光纤上，就会在光纤在形成同样的衍射结构。衍射强度与入射光的强度，掩膜版与光纤的夹角相关。不同的角度对应不同的周期，周期不同，对应不同的波长。因此，使用相位掩膜版可以方便快捷的进行光纤上不同波长光栅的加工。

步骤102：将加工激光的光斑焦点调整在包层内指定深度，再次使用掩膜调整激光参数，按照第三夹角在目标光纤的包层内部刻写包层光栅。

纤芯光栅加工完成后，将加工激光的光斑焦点调整至包层光栅的刻写深度，并再次使用掩膜对加工激光的相位进行调整，使包层光栅刻完成写后纤芯和包层的中心波长的一致。调整完成后，可以参考步骤101中的方式进行包层光栅的刻写。

步骤103：将加工激光的光斑焦点调整在包层表面，将目标光纤以中轴线为轴旋转，按照第二角度在包层表面刻写所述沟道。

实施例1提供的器件中集成了拉曼光栅和CPS集成，经过步骤101和步骤102完成拉曼光栅的刻写后，还需要进行CPS的刻写。CPS的结构为沟道，可以使用水平位移同时旋转目标光栅的方式进行加工，旋转速度。具体的，首先，将光纤位置恢复至起点状态，调整光斑焦点至光纤包层处，根据所需的角度计算目标光纤的旋转和位移参数，对目标光栅进行旋转，同时进行光斑位置和目标光纤的相对平移，最终形成CPS的沟道结构。

经过本实施例中提供的步骤101-步骤103后，即可制作出实施例1中提供的集成了拉曼光栅和CPS的拉曼抑制器件。

在具体的加工中，可以根据实际需要选择加工激光的类型，例如飞秒激光、紫外激光、CO2激光、HeNe激光等，目前常用的加工激光类型为紫外激光。本实施例提供的方法中，优选飞秒激光作为加工激光，飞秒激光的脉冲短、能量高、峰值功率大。相比较传统的光栅紫外刻写法和剥模器的腐蚀制作工艺，飞秒激光的制作工艺更加快捷高效。

在步骤101和步骤102中，需要使用相位掩膜版改变加工激光的相位以达到纤芯光栅和包层光栅中心波长的一致。目前常用的方法是使用两块相位掩膜版进行切换来弥补波长差异，这种方法相位掩膜版设计简单，但成本高。本实施例提供的方法中，可以针对纤芯光栅和包层光栅的不同加工需要确定相位掩膜版的设计参数。例如，在掩膜区长度参数不变的情况下，调整激光光源的啁啾率，以增大相位掩膜版所覆盖的带宽的范围，使相位掩膜版所覆盖的带宽的范围能够覆盖第一夹角和第二夹角，使纤芯光栅和包层光栅的加工参数都能够符合拉曼抑制光栅的加工需求。相位掩膜版能够对入射光进行衍射，旋转掩膜版时，加工激光进过掩膜版后的衍射条纹方向也会发生旋转，辐照在光纤上的衍射条纹就会随之旋转一定角度。不同的角度会导致衍射条纹在纤芯方向上长度不一，从而导致周期发生改变。因此，对于同一块相位掩膜版制作的倾斜光栅，相位掩膜版倾斜角度越大，所得到的拉曼抑制光栅中心波长越大。因此可以通过旋转相位掩膜版的角度来达到包层和纤芯中心波长的一致。如图将相位掩膜版设置为第一倾斜角度，通过相位掩膜版的旋转，使激光入射到纤芯上的角度符合第一夹角，用于刻写所述纤芯光栅；将相位掩膜版设置为第二倾斜角度，通过相位掩膜版的再次旋转，使激光入射到包层上的角度符合第三夹角，用于刻写所述包层光栅。上述方法通过改变相位掩膜版的角度调整纤芯和包层光栅的倾斜角度，进而通过控制倾斜角度来控制包层的中心波长，仅使用一块相位掩膜版即可完成纤芯和包层中两种拉曼抑制光栅的加工。

进一步的，实施例1提供的器件中，纤芯光栅可能由多个不同反射波长的拉曼抑制光栅连接构成。本实施例提供的方法中，也可以使用相位掩膜版实现不同波长光栅的一次性加工，根据第一光栅、第二光栅和第三光栅的长度和光学特性，设计相位掩膜版的相应参数，在相位掩膜版上设置对应第一光栅和第二光栅的掩膜结构，以便对纤芯光栅上的第一光栅和第二光栅进行刻写。通过使用相位掩膜版，可以避免在加工过程中调整激光参数，提高加工的效率和精度。

加工完成后，还可以将加工完成的目标光纤两端分别接入到测试光源和光谱仪上，连接成一个测试回路，根据光谱仪的分析结果确认目标光纤是否能够实现所需的拉曼抑制和CPS的效果。

本实施例提供的拉曼抑制器件的制作方法，使用激光加工的方式完成了实施例1中拉曼抑制器件的纤芯光栅、包层光栅和CPS的刻写，减少了器件的制作工艺步骤、降低了加工难度、提高了加工效率和加工质量。并且，采用激光直接刻写的方式，无需载氢、无需腐蚀环节，减少了污染性物料的投入。同时，

实施例3：

在上述实施例1至实施例2的基础上，本实施例还提供了一种拉曼抑制器件的制作装置，该装置可以执行实施例2中方法，从而制作出实施例1中拉曼抑制器件的装置。

如图6所示，是本发明实施例的装置架构示意图。装置包括激光刻写组件1、相位掩膜版夹具2、光纤夹具3和水平位移平台4。激光刻写组件1位于相位掩膜版夹具2和光纤夹具3上方，相位掩膜版夹具2位于激光刻写组件1的出光口和光纤夹具3上夹持的目标光纤10之间，控制器和激光刻写组件1、相位掩膜版夹具2、光纤夹具3的控制端口连接。

激光刻写组件1包含激光光源11和物镜系统12。激光光源11、物镜系统12和目标光纤10位于同一XZ平面上，激光光源11与物镜系统12同轴，激光光源11出射的加工激光经过物镜系统12聚焦后输出的光斑位于光纤的径向中心位置。图6中，实线箭头示意加工激光的出射方向。具体实施中，激光光源的型号和参数，以及物镜系统的光路结构和光学参数，可以根据实际加工需要确定。优选的，激光光源11为飞秒激光光源，飞秒激光中心波长为515nm，脉冲宽度为290fs，最大重复频率50KHz且可调，平均功率为20W。物镜系统由柱面透镜、光阑、物镜等组成，可实现515nm波段光的高透传输，同时可对激光光束的光斑尺寸、聚焦后光斑空间位置等光学参数进行物理整形，物镜的典型参数为：放大倍率为50倍，工作距离为17mm，数值孔径为NA0.42。

相位掩膜版夹具2用于将相位掩膜版22旋转至如图7所示的第一倾斜角度和第二倾斜角度，分别满足步骤101中纤芯光栅和步骤102中包层光栅的加工需要。图7中，θext表示第一倾斜角度和第二倾斜角度的夹角。

光纤夹具3用于将目标光纤10固定在水平状态，并带动目标光纤10旋转，以便进行沟道的刻写，以满足步骤103中包层表面的沟道的加工需要。

由于纤芯光栅、包层光栅和螺旋沟道结构都具有一定长度。在进行加工时，加工激光的光斑位置和目标光纤10之间的相对位置需要水平移动。当使用移动目标光纤10的方式时，装置中可以使用水平位移平台4。水平位移平台4用于带动光纤夹具3夹持的目标光纤10水平移动，以便进行纤芯光栅和包层光栅的刻写。水平位移平台4可以使固定在光纤夹具3上的目标光纤10在XY平面上自由移动，使入射激光沿目标光纤的轴向移动，并通过相位掩膜版在纤芯和包层上衍射出不同周期和方向的衍射条纹进行刻写，完成纤芯光栅和包层光栅的制作。配合可旋转的光纤夹具3后，可使目标光纤10在平移过程中同时完成轴向的360度旋转，完成沟道的加工。

在加工过程中，纤芯光栅位于纤芯上、包层光栅位于包层内部、沟道位于包层表面，加工时需要分别将加工激光的光斑聚焦点落在目标光纤10的对应深度。具体实施中，加工激光光斑的聚焦位置可以通过改变物镜系统12的光学参数或光路结构进行调整，也可以可通过改变激光出光口和目标光纤的相对位置进行调整。在具体实施中，物镜系统12的光学参数和光路结构通常较难改变，而激光出光口和目标光纤的相对位置改变可以使用常见的机械结构简单实现。激光刻写组件1固定在三维移动台5上，三维移动台5用于带动激光刻写组件1移动，以便调整激光刻写组件1的光斑焦点位置。进行加工时，可以通过三维移动台5带动激光刻写组件1沿Z轴移动，使光斑位置的聚焦点落在目标光纤的不同深度。

具体实施中，光纤夹具3、水平位移平台4和三维移动台5的型号和运动参数可以根据实际加工需要确定。优选的，带动光纤夹具3转动的旋转电机、带动水平位移平台4的直线电机和带动三维移动台5的直线电机，都具备4自由度电控可调节功能，最小步进精度为±200nm，重复定位精度为±1um。

本实施例提供的装置中还包括控制器，控制器根据预设的加工参数控制光纤夹具3、水平位移平台4和三维移动台5的运动，通过多器件联动实现飞秒激光的聚焦光斑在光纤上的可控调节，从而按照实施例2中提供的拉曼光抑制方法控制其它器件完成制作。

进一步的，由于加工尺寸较小且激光具有危险性，不便使用肉眼直接进行对焦和加工过程中的观测，为了对光斑位置和加工状态进行观察，本实施例提供的装置还包括同轴观察器件6和选择性透过透镜7。选择性透过透镜7位于目标光纤10的加工位置上方，以便于同轴观察器件6通过选择性透过透镜7的反射对加工位置进行观测。图7中，虚线箭头示意观察视光路。例如，在进行初步定位时，观测激光聚焦光斑在目标光纤上的位置，并反馈至控制器进行自动调焦；在进行加工时，观测加工状态，在加工出现问题时及时停止。在具体实施中，同轴观察器件6可以使用高分辨率CCD。

进一步的，为了确保加工质量，装置中还可以增加器件的测试回路，测试回路包括测试光源8和光谱仪9，测试光源8用于向目标光纤10中输入测试光信号，光谱仪9用于接收目标光纤10输出的光信号，以便形成测试回路进行目标光纤10的拉曼光抑制效果的测试。

以下，提供一个实际场景中，使用本实施例中提供的装置加工拉曼抑制器件的过程。具体实施时，可以根据需要对具体的参数和过程进行设置和调整。

(1)将目标光纤10的中段剥除100mm长的涂覆层，并擦拭清洁后，放置在光纤夹具3上，同时将目标光纤两端分别接入测试光源8和光谱仪9上，连接成一个测试回路。

(2)打开激光光源11，本场景中使用飞秒激光作为激光光源，使用10％的激光功率，首先通过同轴观测系统观察激光光斑在光纤上的位置，目标位置是光斑在光纤纤芯的中点处，再不断通过移动三维移动台5或水平位移平台4进行光斑位置调整，记录待刻写的纤芯光栅和包层光栅的首尾端的坐标点。

(3)根据步骤101，通过首尾端的坐标点进行换算，计算出纤芯光栅加工时水平位移平台4的位移参数，并对水平移动台4进行相应设置。将相位掩膜版22设置在第一倾斜角度，通过同轴观察系统10调整三维移动台5，将光斑焦点调整至纤芯光栅所需的加工深度。调整飞秒激光能量值80％-90％，频率20-50KHz。根据位移参数和工艺参数对水平位移平台4的X和Y轴同时移动，X方向行进长度80-90mm，保证加工出的光栅与目标光纤成一定夹角。加工完成后，纤芯光栅制作完成。

(4)根据步骤102，将光纤位置恢复至起点状态，将相位掩膜版22设置在第二倾斜角度，参照将光斑焦点调整至包层光栅所需的加工深度，纤芯光栅的制作过程，调整飞秒激光能量值，根据位移参数和工艺参数对水平位移平台4的X和Y轴同时移动，完成包层光栅的制作。

(5)根据步骤103，将光纤位置恢复至起点状态，将光斑焦点调整至沟道所需的加工深度，焦点在包层内距包层界面约3-5um处。开启飞秒激光能量参数至100％，激光频率50KHz。启动光纤夹具3的旋转功能，旋转速度约180°/s，同时配合水平位移平台4的水平位移，水平移动速度约1mm/s，水平行程约80-90mm，最终可形成包层的沟道结构，CPS制作完成。

(6)使用测试回路对制作完成的器件进行测试，测试完成后取下目标光纤，即完成了高效的拉曼器件的制作。

由上述实例可见，本实施例提供的装置，可以完成实施例2中提供的拉曼抑制器件的制作方法，将目标光纤制作为实施例1中提供的拉曼抑制器件。

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。