[發明專利]一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔的制作工藝

在審

• 申請號: 201410807438.0
• 申請日: 2014-12-23
• 公開（公告）號: CN105790054A
• 公開（公告）日: 2016-07-20
• 發明（設計）人: 張啟航
• 申請（專利權）人: 山東海富光子科技股份有限公司
• 主分類號: H01S3/08
• 分類號: H01S3/08;G02B6/12;G02B6/136
• 代理公司: 威海科星專利事務所 37202
• 代理人: 于濤

技術領域

本發明屬于光纖及激光技術領域，特別是涉及一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔的制作工藝。

背景技術

微盤諧振腔是一種回音壁模（WhisperingGalleryMode,WGM）諧振腔，具有許多非常重要的應用，例如生物傳感、拉曼激光器、激光反射器以及最近剛剛引起關注的光頻梳。作為一種平面微諧振腔，微盤諧振腔不僅具有超高的Q值（），而且可以很好的抑制高階方位角模式，這一特性非常適合用作窄線寬激光器及單頻激光器的模式選擇。要得到超高的Q值，微盤諧振腔必須同時具備低表面粗糙度、低吸收率以及最優化的尺寸。回音壁模諧振腔發現后的近20年，大量研究主要集中在半導體基底刻蝕微盤諧振腔，這對材料選擇及刻蝕技術都提出很高的要求。2006年有學者利用純石英材料成功得到了Q值為的微盤諧振腔，擴寬了微盤諧振腔的適用材料。到2013年，有文章報道利用飛秒激光微加工技術加之電極放電得到Q值為的微盤諧振腔，但是該種方法加工成本較高，同樣需要較高的加工要求。

發明內容

本發明的目的在于克服現有技術的不足，提供一種加工成本低的基于光纖腐蝕的微盤諧振腔的制作工藝，它可以實現光學頻梳，還可以用于窄線寬激光器及單頻激光器的模式選擇。

本發明是通過以下技術方案加以實現的：

一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔的制作工藝，其特征在于包括以下步驟：

步驟一、取一段光纖，去除光纖末端一段涂覆層，并將光纖末端端面切平，末端留有100-1000微米去除掉涂覆層的光纖；

步驟二、對光纖末端面及末端部100-1000微米的光纖內包層重新涂覆保護層，其末端中間200-400微米的光纖內包層不涂覆保護層；

步驟三、將光纖末端垂直靜置于濃度為氫氟酸溶液中，氫氟酸溶液的液面不超過保護層，氫氟酸溶液與內包層進行化學反應從而對內包層進行腐蝕，同時氫氟酸溶液會沿著內包層與保護層的交界處滲入保護層，并與保有護層內的內包層進行化學反應從而對其進行腐蝕，腐蝕時間約3-10小時，利用光纖徑向腐蝕速度差，使內包層腐蝕成拋物線形狀；

步驟四、將光纖從氫氟酸溶液中取出，用去離子水沖洗，沖洗時間為一分鐘，再置于1mol/L的碳酸鈉溶液中浸泡一分鐘，然后再用去離子水超聲清洗，沖洗時間為一到兩分鐘，再用無水乙醇浸泡48小時后再經超聲清洗，即可以去除保護層；

步驟五、沿光纖軸線向光纖末端方向保留15-25微米未被腐蝕的光纖并垂直切割，去除光纖末端部分并確保端面切割垂直角度為0度，即得到微盤諧振腔；

步驟六、沿光纖軸向光纖前端方向保留1-2厘米帶涂覆層光纖并垂直切割，即得到微盤諧振腔底座。

本發明可以采用電極對微盤諧振腔放電，放電電壓及放電時間隨微盤直徑不同而不同，通過放電可使被腐蝕部分表面平整，可提高微盤諧振腔品質因子。

本發明中的微盤諧振腔位于光纖末端，是在與光纖末端一定距離處用氫氟酸溶液對包層進行腐蝕處理得到，光纖末端為未受任何處理的內包層構成圓形微盤的邊緣，微盤材質與光纖相同，微盤邊緣光滑可構成具有較高品質因子的諧振腔，有益效果一是利用成本低的氫氟酸溶液腐蝕來制作微盤諧振腔，因此工藝步驟簡單，設備投資低；二是微盤諧振腔其材料與光纖相同，可以用于窄線寬及單頻光纖激光器的模式選擇。

附圖說明

圖1本發明的實施例步驟一的示意圖。

圖2本發明的實施例步驟二的示意圖。

圖3本發明的實施例步驟三的示意圖。

圖4本發明的實施例步驟四的示意圖。

圖5本發明的實施例步驟五的示意圖。

圖中標記：微盤1；光纖支柱2；光纖21；光纖涂覆層22；腐蝕后的光纖內包層23；腐蝕前的光纖內包層24；光纖端面25；保護層26；氫氟酸溶液3；切割線4；電極5。

具體實施方式

下面結合附圖對本發明作進一步的描述：

一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔的制作工藝，包括以下步驟：

步驟一、取一段光纖，去除光纖末端一段涂覆層，并將光纖末端端面切平，末端留有100-1000微米去除掉涂覆層的光纖；

步驟二、對光纖末端面及末端部100-1000微米的光纖內包層重新涂覆保護層，其末端中間200-400微米的光纖內包層不涂覆保護層；