[發明專利]一種基于側面研磨傳感臂結構的全光纖Mach-Zehnder干涉結構

在審

• 申請號: 202011431429.8
• 申請日: 2020-12-07
• 公開（公告）號: CN112729598A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 祝連慶;袁宏偉;何巍;張雯;董明利;李紅;何彥霖
• 申請（專利權）人: 北京信息科技大學
• 主分類號: G01K11/32
• 分類號: G01K11/32;G02B6/25
• 代理公司: 北京律恒立業知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 11416
• 代理人: 王琦;龐立巖

本發明提供一種基于側面研磨傳感臂結構的光纖Mach?Zehnder干涉結構，該結構采用兩支光纖耦合器相對熔接，構建光纖Mach?Zehnder干涉結構，其中，光纖Mach?Zehnder干涉結構的參考臂為單模光纖，傳感臂為應用側面研磨技術在單模光纖打磨的光泄露窗，以上干涉結構機構簡單，應用于傳感器可顯著提升靈敏度。

技術領域

本發明涉及光纖器件領域領域，具體涉及一種基于側面研磨傳感臂結構的全光纖Mach-Zehnder干涉結構。

背景技術

光纖傳感器與其他傳統意義上的電、化學傳感器相比有質量輕、靈敏度高、抗電磁干擾等優勢，能夠對溫度、濕度、折射率、液位、應變、氣壓、位移、磁場、曲率、擾動等多種參數實現測量，在電力、化工、生物醫療、光譜檢測等領域具有廣泛的應用；其中光纖Mach-Zehnder傳感器可以實現高溫下的溫度測量，且響應速度快、靈敏度高，是傳感領域的研究熱點之一。光纖Mach-Zehnder適用于溫度傳感特性的研究，但上述光纖Mach-Zehnder傳感器結構復雜、靈敏度不高、對比度低。

發明內容

本發明為了解決現有技術中光纖Mach-Zehnder傳感器結構復雜、靈敏度不高、對比度低的問題，提供了一種基于側面研磨傳感臂結構的全光纖Mach-Zehnder干涉結構，該結構包括：

第一耦合器，第一耦合器的輸入端與信號源相連，第一耦合器第一輸出端與參考臂輸入端相連，第二輸出端與傳感臂的輸入端相連，參考臂的輸出端和傳感臂的輸出端匯聚，與第二耦合器的輸入端相連；

所述參考臂為單模光纖。

所述傳感臂為，采用側邊研磨方法對單模光纖其進行拋光處理所制作出得光泄露窗結構。

進一步地，所述光泄露窗的尺寸為：長20mm，深度50μm。

進一步地，所述第一耦合器和第二耦合器均為1×2端口3dB光纖雙耦合器，分光比為50:50。

進一步地，所述拋光處理的時長為5h。

與現有技術相比，本發明的有益處在于：

本發明采用兩支分光比為50:50的1×2端口光纖耦合器相對熔接，構建光纖Mach-Zehnder干涉結構，其中，光纖Mach-Zehnder干涉結構的參考臂為單模光纖，傳感臂為應用側面研磨技術在單模光纖打磨的光泄露窗，以上干涉結構機構簡單，應用于傳感器可顯著提升靈敏度。

附圖說明

圖1為實施例中光泄露窗結構示意圖；

圖2為試驗例中使用實施例中干涉結構進行溫度測試的系統結構圖；

圖3為試驗例中在25-60℃之間測定的透射光譜波谷漂移圖。

附圖標記說明：

1-寬帶光源，2-第一耦合器，3-第一光束，4-第二光束，5-參考臂，6-單模光纖，7-傳感臂，8-第二耦合器，9-光纖傳感分析儀，10-剩余包層，11-纖芯，12-包層。

具體實施方式

通過參考示范性實施例，本發明的目的和功能以及用于實現這些目的和功能的方法將得以闡明。然而，本發明并不受限于以下所公開的示范性實施例；可以通過不同形式來對其加以實現，說明書的實質僅僅是幫助相關領域技術人員綜合理解本發明的具體細節。

在下文中，將參考附圖描述本發明的實施例。在附圖中，相同的附圖標記代表相同或類似的部件，或者相同或類似的步驟。下面通過具體的實施例對本發明的一種基于側面研磨傳感臂結構的全光纖Mach-Zehnder干涉結構進行說明：

實施例