[發明專利]法布里-珀羅諧振腔光纖傳感器及其制造和氣體檢測方法

有效

• 申請號: 201710286511.8
• 申請日: 2017-04-27
• 公開（公告）號: CN108801946B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 靳偉;譚艷珍;楊帆;何海律
• 申請（專利權）人: 香港理工大學深圳研究院
• 主分類號: G01N21/31
• 分類號: G01N21/31
• 代理公司: 深圳中一專利商標事務所 44237
• 代理人: 陽開亮

1.一種法布里-珀羅諧振腔光纖傳感器，其特征在于：包括軸心在同一條直線上且依次排布的第一標準光纖陶瓷插芯、第二標準光纖陶瓷插芯、第三標準光纖陶瓷插芯、第四標準光纖陶瓷插芯；

所述第一標準光纖陶瓷插芯和所述第二標準光纖陶瓷插芯通過第一套管實現套接，所述第三標準光纖陶瓷插芯和第四標準光纖陶瓷插芯通過第二套管實現套接；所述第一套管和所述第二套管為半圓筒形套管；

還包括插接于所述第一標準光纖陶瓷插芯的第一單模光纖，插接于所述第四標準光纖陶瓷插芯的第二單模光纖及一端插接于所述第二標準光纖陶瓷插芯另一端插接于第三標準光纖陶瓷插芯的空芯光子帶隙光纖；所述第一單模光纖、第二單模光纖及空芯光子帶隙光纖與所述第一標準光纖陶瓷插芯均共軸；

所述第一單模光纖插接于所述第一標準光纖陶瓷插芯的內徑里，并與所述第一標準光纖陶瓷插芯靠近所述第二標準光纖陶瓷插芯的端面齊平；

在所述第一單模光纖靠近所述第二標準光纖陶瓷插芯的端面以及所述第一標準光纖陶瓷插芯靠近所述第二標準光纖陶瓷插芯的端面上均鍍覆有第一介質膜；與所述第一介質膜正相對的所述第二標準光纖陶瓷插芯的端面到所述第一介質膜的距離大于0而小于1μm；所述第一介質膜將所述第一單模光纖和所述第一標準光纖陶瓷插芯連成一固定的統一體；

所述第二單模光纖插接于所述第四標準光纖陶瓷插芯的內徑里，并與所述第四標準光纖陶瓷插芯靠近所述第三標準光纖陶瓷插芯的端面齊平；

在所述第二單模光纖靠近所述第三標準光纖陶瓷插芯的端面以及所述第四標準光纖陶瓷插芯靠近所述第三標準光纖陶瓷插芯的端面上均鍍覆有第二介質膜；與所述第二介質膜正相對的所述第三標準光纖陶瓷插芯的端面到所述第二介質膜的距離大于0而小于1μm；所述第二介質膜將所述第二單模光纖和所述第四標準光纖陶瓷插芯連成一固定的統一體；

所述空芯光子帶隙光纖的一端與所述第二標準光纖陶瓷插芯靠近所述第一標準光纖陶瓷插芯的端面齊平，另一端與所述第三標準光纖陶瓷插芯靠近所述第四標準光纖陶瓷插芯的端面齊平；

所述第一介質膜由折射率為2～3的若干第一膜層和折射率為1.2～1.8的若干第二膜層相互交替層疊而成；所述第二介質膜由折射率為2～3的若干第一膜層和折射率為1.2～1.8的若干第二膜層相互交替層疊而成；

構成所述第一膜層的材料為二氧化鈦、五氧化二鉭、二氧化鉿、二氧化鋯中的任一種；構成所述第二膜層的材料為二氧化硅、氟化鎂中的任一種。

2.如權利要求1所述的法布里-珀羅諧振腔光纖傳感器，其特征在于：所述第一介質膜、第二介質膜的厚度均為1μm～10μm；所述第一介質膜、第二介質膜的反射率為99.0％～99.9％。

3.如權利要求1所述的法布里-珀羅諧振腔光纖傳感器，其特征在于：所述第一標準光纖陶瓷插芯、第二標準光纖陶瓷插芯、第三標準光纖陶瓷插芯及第四標準光纖陶瓷插芯的內徑均為120μm～128μm。

4.如權利要求1所述的法布里-珀羅諧振腔光纖傳感器，其特征在于：所述第一單模光纖、第二單模光纖、空芯光子帶隙光纖的直徑為120μm～128μm。

5.如權利要求1所述的法布里-珀羅諧振腔光纖傳感器，其特征在于：所述空芯光子帶隙光纖的纖芯直徑為8μm～15μm。

6.如權利要求1所述的法布里-珀羅諧振腔光纖傳感器，其特征在于：所述第一標準光纖陶瓷插芯、第二標準光纖陶瓷插芯、第三標準光纖陶瓷插芯、第四標準光纖陶瓷插芯的外徑為2mm～3mm；所述第一套管、第二套管的內徑為2mm～3mm。