[發明專利]光纖雙參量傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201710481803.7
• 申請日: 2017-06-22
• 公開（公告）號: CN107121726B
• 公開（公告）日: 2020-05-05
• 發明（設計）人: 余海湖;鄭洲;曹蓓蓓;鄭羽;江昕;郭會勇;唐建冠;姜德生
• 申請（專利權）人: 武漢理工大學
• 主分類號: G02B6/02
• 分類號: G02B6/02;G02B6/255;G01D21/02
• 代理公司: 湖北武漢永嘉專利代理有限公司 42102
• 代理人: 胡建平

1.一種光纖雙參量傳感器，其特征在于，包括：輸入單模光纖、光子晶體光纖、輸出單模光纖；輸入單模光纖、光子晶體光纖、輸出單模光纖依次同心對直熔接；光經過輸入單模光纖入射到光子晶體光纖，激發光子晶體光纖的纖芯基模、纖芯高階模和包層模；光通過光子晶體光纖與輸出單模光纖的熔接處耦合到輸出單模光纖并發生干涉，光子晶體光纖為實心纖芯光纖，纖芯材質為二氧化硅，光子晶體光纖的包層由空氣包層與外包層組成，空氣包層由空氣孔堆積而成，呈圓形或者正六邊形，空氣孔的孔壁為二氧化硅材質，空氣包層的等效折射率范圍為1.2～1.45，光子晶體光纖的外包層直徑為110～220μm，空氣包層中空氣孔的層數為1～5層，空氣孔的直徑d與相鄰空氣孔間距Λ的比值d/Λ大于0.45。

2.根據權利要求1所述的光纖雙參量傳感器，其特征在于，光子晶體光纖為3層空氣孔包圍實心纖芯結構，纖芯直徑為2.7～19.4μm，單個空氣孔直徑為1～5μm，相鄰空氣孔間距為1.6～11.2μm，光子晶體光纖長度范圍為1～5cm。

3.根據權利要求1所述的光纖雙參量傳感器，其特征在于，光子晶體光纖同時支持基模和高階模；光子晶體光纖纖芯折射率、空氣包層等效折射率、光纖纖芯半徑滿足關系式：

式中a是光子晶體光纖纖芯半徑，λ₀是入射光波長，n₁是空氣包層的等效折射率，其中n₀是纖芯等效折射率。

4.一種光纖雙參量傳感器制備方法，其特征在于，用于制作權利要求1-3任一傳感器，包括以下步驟，光子晶體光纖的兩端纖芯分別與單模光纖進行同心對直熔接，光子晶體光纖長度為1～5cm；熔接時熔接機放電電極位于單模光纖端面的50～100μm處，每次放電的放電強度在70～120之間，進行多次放電，最后一次放電時，熔接點位于熔接機放電電極中間。

5.根據權利要求4所述的光纖雙參量傳感器制備方法，其特征在于，熔接時熔接機放電電極位于單模光纖端面的80μm處；每次放電的放電強度為90；放電次數為3次。

6.根據權利要求5所述的光纖雙參量傳感器制備方法，光子晶體光纖的長度為3～3.2cm。