[發明專利]一種用于檢測微納光纖直徑的傳感器及其制作方法

有效

• 申請號: 201810326884.8
• 申請日: 2018-04-12
• 公開（公告）號: CN108426533B
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 劉彬;梁紅勤;劉娟;萬生鵬;何興道;李國琴
• 申請（專利權）人: 南昌航空大學
• 主分類號: G01B11/08
• 分類號: G01B11/08
• 代理公司: 南昌市平凡知識產權代理事務所 36122
• 代理人: 張文杰

1.一種用于檢測微納光纖直徑的傳感器，其特征在于：所述傳感器包括寬帶光源、第一連接光纖、D型光纖、第二連接光纖和光譜分析儀；所述寬帶光源、所述第一連接光纖、所述D型光纖、所述第二連接光纖和所述光譜分析儀依次連接；

所述D型光纖為單模光纖，是通過將光纖沿軸向切除包層形成截面為D型拋磨面的光纖結構，所述D型光纖中，D型拋磨面與纖芯的最短垂直距離為0～2μm，所述微納光纖與所述D型拋磨面的平坦區域接觸；所述微納光纖的直徑為1～130μm；

所述D型光纖的拋磨面的倏逝波耦合到所述微納光纖中后形成WGM共振，得到WGM光譜圖，根據公式自由光譜范圍≈λ²/πDn_eff計算微納光纖的直徑，其中，n_eff＝1.4378,λ為波長，D為微納光纖直徑。

2.根據權利要求1所述的一種用于檢測微納光纖直徑的傳感器，其特征在于：所述第一連接光纖和所述第二連接光纖為單模光纖。

3.根據權利要求1所述的一種用于檢測微納光纖直徑的傳感器，其特征在于：所述微納光纖通過將單模光纖拉錐制備得到。

4.根據權利要求1所述的一種用于檢測微納光纖直徑的傳感器，其特征在于：所述微納光纖通過將多模光纖拉錐制備得到。

5.一種制作權利要求1～4任一項用于檢測微納光纖直徑的傳感器的方法，其特征在于，包括以下步驟：

A、首先在單模光纖中間位置沿軸向切除包層形成截面為D型拋磨面的光纖結構，制備得到D型光纖，所述D型光纖兩端分別為第一連接光纖和第二連接光纖，將單模光纖或多模光纖進行拉錐，制備得到微納光纖；

B、再將所述D型光纖懸空固定在載玻片表面，在所述D型拋磨面平坦區域放置所述微納光纖，通過定位臺控制所述D型光纖拋磨面平坦區域與所述微納光纖接觸，直到在D型光纖的透射光譜中清楚觀察到光學回音壁共振，以達到最大的光耦合效率；

C、最后所述第一連接光纖與寬帶光源連接，所述第二連接光纖與光譜分析儀連接，使所述寬帶光源發出的光依次通過所述第一連接光纖、與所述微納光纖接觸的所述D型光纖和所述第二連接光纖，入射到所述光譜分析儀上。

6.根據權利要求5所述的一種用于檢測微納光纖直徑的傳感器的制作方法，其特征在于：所述D型光纖中，D型拋磨面與纖芯的最短垂直距離為0～2μm。