[發明專利]一種具有光學游標效應的光纖FP氣壓傳感器及其制備方法

有效

• 申請號: 201711315562.5
• 申請日: 2017-12-12
• 公開（公告）號: CN108225657B
• 公開（公告）日: 2020-05-29
• 發明（設計）人: 孫兵;韓智天;張祖興;韋瑋
• 申請（專利權）人: 南京郵電大學
• 主分類號: G01L11/02
• 分類號: G01L11/02
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 許方

1.一種具有光學游標效應的光纖FP氣壓傳感器，其特征在于，包括單模光纖、石英毛細管和光子晶體光纖；所述石英毛細管的右端與所述單模光纖的一端通過熔接的方式連接，其左端和所述光子晶體光纖的一端通過熔接方式連接；所述光子晶體光纖另一端直接與外界相連，光子晶體光纖包層包括按三角形排列構成的六個空氣孔，空氣孔直徑為3.4微米，纖芯由缺失一個空氣孔形成，纖芯直徑為10微米；從而所述石英毛細管和光子晶體光纖構成具有游標效應的兩個法布里-珀羅諧振腔；

所述的光子晶體光纖為6孔光子晶體光纖；

所述的石英毛細管的長度大于光子晶體光纖的長度，所述的石英毛細管的光程與光子晶體光纖的光程之和與石英毛細管的光程比例1.1:1-1.3:1；

所述的石英毛細管的內徑為40-75μm，外徑為125μm；

所述的石英毛細管長度為80-120μm；

所述的光子晶體光纖的長度為20-40μm，外徑為125μm。

2.一種具有光學游標效應的光纖FP氣壓傳感器的制備方法，其特征在于：

所述的具有光學游標效應的光纖FP氣壓傳感器，包括單模光纖、石英毛細管和光子晶體光纖；所述的石英毛細管的光程與光子晶體光纖的光程之和與石英毛細管的光程比例1.1:1-1.3:1；所述的石英毛細管的內徑為40-75μm，外徑為125μm；所述的光子晶體光纖的外徑為125μm；

所述制備方法包括以下步驟：

(1)分別將兩段剝去涂覆層的單模光纖和石英毛細管用切割刀切斷，保證其端面的平整，并分別置于光纖熔接機內置夾具；將單模光纖的一端與石英毛細管的右端進行熔接；

(2)利用精密切割裝置在距離熔接點附近切割出長度范圍在80-120μm的石英毛細管；

(3)將石英毛細管的切割后的左端與光子晶體光纖的一端進行熔接；

(4)再次利用精密切割裝置在距離熔接點附近切割出長度范圍在20-40μm的光子晶體光纖；所述光子晶體光纖另一端直接與外界相連，光子晶體光纖包層包括按三角形排列構成的六個空氣孔，空氣孔直徑為3.4微米，纖芯由缺失一個空氣孔形成，纖芯直徑為10微米；從而所述石英毛細管和光子晶體光纖構成具有游標效應的兩個法布里-珀羅諧振腔，此兩個法布里-珀羅諧振腔的疊加和兩種光纖的長度嚴格地影響反射光譜；

(5)將制備好的結構密封入氣壓泵的密封氣室中；

其熔接程式分別為：

單模光纖-石英毛細管的熔接程式：電弧放電范圍為70-80，放電時間300-350ms，預熔時間100-160ms；

石英毛細管-光子晶體光纖的熔接程式：電弧放電范圍為60-65，放電時間250-290ms，預熔時間100-120ms。