[發明專利]一種微納光纖折射率傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201210081729.7
• 申請日: 2012-03-23
• 公開（公告）號: CN102621099A
• 公開（公告）日: 2012-08-01
• 發明（設計）人: 孫立朋;李杰;關柏鷗
• 申請（專利權）人: 暨南大學
• 主分類號: G01N21/45
• 分類號: G01N21/45
• 代理公司: 廣州市華學知識產權代理有限公司 44245
• 代理人: 陳燕嫻

1.一種微納光纖折射率傳感器，其特征在于，包括依次相連的寬帶光源、微納光纖環和光譜分析儀，寬帶光源、光譜分析儀均通過標準光纖與微納光纖環相連；所述微納光纖環由具有雙折射特性的微納光纖兩端部扭轉或者對折形成，所述微納光纖兩端相互靠近的部分形成雙折射微納光纖耦合區，中部未靠近的部分形成雙折射微納光纖環；所述具有雙折射特性的微納光纖兩端與標準光纖熔接。

2.根據權利要求1所述的微納光纖折射率傳感器，其特征在于，所述具有雙折射特性的微納光纖包括光纖纖芯和將所述光纖纖芯包圍的光纖包層，其中光纖纖芯折射率高于光纖包層折射率。

3.根據權利要求2所述的微納光纖折射率傳感器，其特征在于，所述具有雙折射特性的微納光纖是：將包層具有矩形或類矩形的二重對稱結構的光纖進行熔融拉錐加工得到，拉錐后微納光纖橫截面的最長邊尺寸不高于10μm；或者將熊貓光纖進行熔融拉錐加工得到，拉錐后的微納光纖截面直徑尺寸不高于10μm。

4.根據權利要求1所述的微納光纖折射率傳感器，其特征在于，所述雙折射微納光纖耦合區是雙絞線或平行結構。

5.根據權利要求2所述的微納光纖折射率傳感器，其特征在于，所述雙折射微納光纖耦合區長度可調；所述雙折射微納光纖環尺寸可調，直徑為1mm-10cm。

6.一種微納光纖折射率傳感器的制備方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)制作具有雙折射特性的微納光纖，該微納光纖的兩端分別熔接有標準光纖；

(2)將步驟(1)所述的微納光纖兩端部相互交叉或并排靠近，形成一個環，交叉或靠近的部分形成雙折射微納光纖耦合區，未交叉或靠近的部分形成雙折射微納光纖環，雙折射微納光纖耦合區和雙折射微納光纖環一起構成微納光纖環；

(3)步驟(2)得到的微納光纖環通過其兩端熔接的標準光纖分別與寬帶光源和光譜分析儀連接組成閉合光路，從而構成微納光纖環折射率傳感器。

7.根據權利要求6所述的微納光纖折射率傳感器的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，微鈉光纖環是采用如下步驟制作的：將步驟(1)所述的具有雙折射特性的微納光纖兩端部相互交叉，然后將與其兩端熔接好的標準光纖分別固定于旋轉器上，調節旋轉器的位置使交叉部分呈一個小于90度的角度，同向旋轉旋轉器，那么從交叉點以后的具有雙折射特性的微納光纖就被扭轉形成雙絞線結構，扭轉交叉部位形成雙折射微納光纖耦合區，未交叉部分形成雙折射微納光纖環。

8.根據權利要求7所述的微納光纖折射率傳感器的制備方法，其特征在于，所述標準光纖固定在旋轉器上時，調節旋轉器的位置使交叉部分呈45度。

9.根據權利要求6所述的微納光纖折射率傳感器的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中，微鈉光纖環是采用如下步驟制作的：將步驟(1)所述的具有雙折射特性的微納光纖對折，使兩端部相互靠近，通過范德瓦耳斯力、靜電力和扭轉力，在相互靠近的部分形成平行結構的雙折射微納光纖耦合區，在未靠近的部分形成雙折射微納光纖環。

10.根據權利要求6所述的微納光纖折射率傳感器的制備方法，其特征在于，所述步驟(2)中微納光纖繞成一個環，環的位置為具有雙折射特性的微納光纖的腰部均勻區。