[發明專利]一種基于漸變折射率多模光纖錐的光纖光鑷及其使用方法

有效

• 申請號: 201410309680.5
• 申請日: 2014-07-01
• 公開（公告）號: CN104090329B
• 公開（公告）日: 2017-01-04
• 發明（設計）人: 龔元;黃巍;饒云江;劉群峰
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G02B6/028
• 分類號: G02B6/028;G02B6/24;G01N15/00;G21K1/00
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 李明光

1.一種基于漸變折射率多模光纖錐的光纖光鑷，包括漸變折射率多模光纖(2)、單模光纖(3)、毛細玻璃管(1)，其特征在于，所述光纖光鑷還包括固定單模光纖的位移臺(4)，所述位移臺可調節單模光纖沿軸向移動，所述漸變折射率多模光纖與所述單模光纖之間有一空氣腔(5)；所述漸變折射率多模光纖的一端為切割平整的端面，另一端為錐體，所述單模光纖的一端為切割平整的端面，所述漸變折射率多模光纖的端面穿入并固定在所述毛細玻璃管的一端，所述單模光纖的端面穿入所述毛細玻璃管的另一端。

2.根據權利要求1所述的基于漸變折射率多模光纖錐的光纖光鑷，其特征在于，所述漸變折射率多模光纖與單模光纖之間的空氣腔的長度為1～500微米。

3.根據權利要求1所述的基于漸變折射率多模光纖錐的光纖光鑷，其特征在于，所述漸變折射率多模光纖另一端錐體的錐角為20°～70°。

4.根據權利要求1所述的基于漸變折射率多模光纖錐的光纖光鑷，其特征在于，所述毛細玻璃管的內徑為126微米，長度10毫米以上，外徑大于1毫米，所述毛細玻璃管的兩端為喇叭口結構。

5.一種基于漸變折射率多模光纖錐的光纖光鑷的制作方法，具體包括以下步驟：

步驟1：采用化學腐蝕方法將漸變折射率多模光纖的一端加工成錐角在20°～70°之間的錐體，得到漸變折射率多模光纖錐，另一端切割平整，得到漸變折射率多模光纖端面；

步驟2：將漸變折射率多模光纖端面穿入并固定在毛細玻璃管中，將單模光纖的一端切割平整，得到單模光纖的端面，將單模光纖的端面穿入毛細玻璃管的另一端，單模光纖的端面與漸變折射率多模光纖的端面之間留有一空氣腔，單模光纖的另一端固定在位移臺上。

6.根據權利要求5所述的基于漸變折射率多模光纖錐的光纖光鑷的制作方法，其特征在于，步驟1中所述的采用化學腐蝕方法將漸變折射率多模光纖的一端加工成錐體的具體過程為：首先，將漸變折射率多模光纖涂覆層剝除，用酒精清洗，在室溫下，將清洗后的漸變折射率多模光纖的一端垂直放入質量分數為40％的氫氟酸溶液，然后在氫氟酸溶液表面覆蓋一層二甲苯；經過1～1.5小時后，光纖在腐蝕液面以下的部分被腐蝕掉，在腐蝕液表面，由于液面張力的作用，光纖的一端被腐蝕成錐體，得到漸變折射率多模光纖錐；最后用去離子水清洗上述得到的漸變折射率多模光纖錐，吹干或晾干待用。

7.根據權利要求5所述的基于漸變折射率多模光纖錐的光纖光鑷的制作方法，其特征在于，步驟2中所述的單模光纖端面與漸變折射率多模光纖端面之間的空氣腔的長度為1～500微米。

8.一種基于漸變折射率多模光纖錐的光纖光鑷的使用方法，包括以下步驟：

步驟A：將一束激光耦合進單模光纖，經過空氣腔和漸變折射率多模光纖，輸出光場形成光鑷；

步驟B：調節位移臺(4)，使單模光纖相對毛細玻璃管軸向移動，調節空氣腔的長度，從而調節光纖光鑷的捕獲距離。