[发明专利]基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-Pérot谐振腔及其制备方法

说明书

技术领域

本发明涉及微光学元件，尤其是涉及一种基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-Pérot谐振腔及其制备方法。

背景技术

Fabry-Pérot谐振腔是一种重要的多光束干涉器件，在激光器、传感器系统中具有重要应用。随着光纤制备工艺的改进，低损耗的微纳光纤已经被制备出来，并且已应用于制作微纳光子学器件，但是，还未见用微光纤环形镜制作全光纤Fabry-Pérot谐振腔的报道。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-Pérot谐振腔及其制备方法。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-Pérot谐振腔，它主要由三根微光纤组成。第一微光纤制备成由两个微光纤环形镜A和B组成的全光纤Fabry-Pérot谐振腔。第二微光纤与所述全光纤Fabry-Pérot谐振腔的一端耦合，用来输入光信号。第三微光纤与全光纤Fabry-Pérot谐振腔的另一端耦合，用来收集全光纤Fabry-Pérot谐振腔的共振光信号。

进一步地，所述的微光纤直径均为1-2μm。

上述基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-Pérot谐振腔的制备方法，包括以下步骤：

(1)从块状碲酸盐玻璃中拉制出直径为1-2μm的第一微光纤；

(2)将第一微光纤放置于氟化镁玻璃衬底上，利用两根锥形光纤探针在光学显微镜下操纵第一微光纤，构造出由两个微光纤环形镜组成的全光纤Fabry-Pérot谐振腔；

(3)从单模光纤中拉制出直径为1-2μm的第二微光纤，将第二微光纤相切地搭在全光纤Fabry-Pérot谐振腔的一端，通过范德瓦尔斯力和静电力很好地耦合起来，用以引入光源信号；

(4)从单模光纤中拉制出直径为1-2μm的第三微光纤，将第三微光纤相切地搭在全光纤Fabry-Pérot谐振腔的另一端，通过范德瓦尔斯力和静电力很好地耦合起来，用来收集全光纤Fabry-Pérot谐振腔的共振光信号。

本发明具有的有益效果是：本发明的Fabry-Pérot谐振腔，是一种全光纤光学器件。具有小型化、制备简单、易于与光纤系统集成等特性。目前获得的最大Q值为5700，自由光谱区范围为0.5-2nm，最大消光比为18dB。

附图说明

图1是本发明基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-Pérot谐振腔的结构原理示意图。

图2是本发明实施例1的全光纤Fabry-Pérot谐振腔的透射光谱。

图3是本发明实施例2的全光纤Fabry-Pérot谐振腔的透射光谱，其中，(a)是利用直径1.42μm的碲酸盐玻璃光纤组装的腔长为323μm的全光纤Fabry-Pérot谐振腔的透射光谱；(b)是在(a)所用结构的基础上调节微光纤环形镜A的反射率后得到的透射光谱。

图4是本发明实施例3的全光纤Fabry-Pérot谐振腔的透射光谱，其中，(a)是利用直径1.69μm的碲酸盐玻璃光纤组装的腔长为618μm的全光纤Fabry-Pérot谐振腔的透射光谱。(b)是利用直径1.69μm的碲酸盐玻璃光纤组装的腔长为577μm的全光纤Fabry-Pérot谐振腔的透射光谱。

具体实施方式

下面根据附图详细说明本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。

如图1所示，本发明基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-Pérot谐振腔主要由三根微光纤组成，第一微光纤1制备成由两个微光纤环形镜A和B组成的全光纤Fabry-Pérot谐振腔，第二微光纤2与全光纤Fabry-Pérot谐振腔的一端耦合，用来输入光信号，第三微光纤3与全光纤Fabry-Pérot谐振腔的另一端耦合，用来收集全光纤Fabry-Pérot谐振腔的共振光信号。

所述的微光纤直径均为1-2μm。制成的全光纤Fabry-Pérot谐振腔尺寸约为400μm×600μm。

本发明基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-Pérot谐振腔的制备过程如下：

(1)从块状碲酸盐玻璃中拉制出直径为1-2μm的第一微光纤；

(2)将第一微光纤放置于氟化镁玻璃衬底上，利用两根锥形光纤探针在光学显微镜下操纵第一微光纤，构造出由两个微光纤环形镜组成的全光纤Fabry-Pérot谐振腔；

(3)从单模光纤中拉制出直径为1-2μm的第二微光纤，将第二微光纤相切地搭在全光纤Fabry-Pérot谐振腔的一端，通过范德瓦尔斯力和静电力很好地耦合起来，用以引入光源信号；