[发明专利]一种基于光纤拉锥技术的接触式光纤微探头的制备方法

权利要求书

1.一种基于光纤拉锥技术的接触式光纤微探头的制备方法，其特征在于：选用单模光纤材料制备接触式光纤微探头，首先采用光纤拉锥技术将单模光纤拉细，然后将拉锥后的单模光纤准确地放入光纤熔接机的V型定位槽中，使拉锥后的单模光纤被拉锥部分置于光纤熔接机的放电区域内，利用光纤熔接机的电火花放电对拉锥后的单模光纤被拉锥部分进行初步烧制和优化烧制，整个烧制过程中使拉锥后的单模光纤旋转，以克服重力带来的影响，从而在拉锥后的单模光纤端部得到球径小、球度好、偏心小的微探球，由微探球与拉锥后的单模光纤构成接触式光纤微探头，初步烧制和优化烧制的同时，基于田口法合理配置光纤熔接机初步烧制和优化过程的过程控制参数。

2.根据权利要求1所述的一种基于光纤拉锥技术的接触式光纤微探头的制备方法，其特征在于：采用光纤拉锥技术将单模光纤拉细的过程如下：将一对除去涂覆层的单模光纤分别置于两移动平台上，两移动平台可相向或反向滑动。

3.首先令两移动平台相向滑动，使两根单模光纤相互靠拢至两光纤端头接触，然后采用酒精灯使两根单模光纤熔融为一体，接着使两移动平台分别带动对应的单模光纤向相反方向快速移动，使熔融后的单模光纤被拉伸，在相互熔融的部分形成双锥体结构，从而使得光纤直径变细。

4.根据权利要求2所述的一种基于光纤拉锥技术的接触式光纤微探头的制备方法，其特征在于：拉锥后的单模光纤直径拉细至小于40μm的范围内，使得最后获得的接触式光纤微探头的微球球径数值小于拉锥前单模光纤直径数值。

5.根据权利要求1所述的一种基于光纤拉锥技术的接触式光纤微探头的制备方法，其特征在于：采用微动三维平台、旋转光纤夹具，拉锥后的单模光纤由旋转光纤夹具夹持固定，利用微动三维平台将夹持有拉锥后的单模光纤的旋转光纤夹具准确放入光纤熔接机的V型定位槽中，然后通过光纤熔接机自带的成像装置找准拉锥后的单模光纤位置，并根据拉锥后的单模光纤在V型定位槽中的位置将光纤熔接机的放电电极放置在合适的位置，使拉锥后的单模光纤被拉锥部分置于光纤熔接机的放电区域内，最后利用光纤熔接机的放电电极电火花放电对拉锥后的单模光纤进行初步烧制和优化烧制。

6.根据权利要求1或4所述的一种基于光纤拉锥技术的接触式光纤微探头的制备方法，其特征在于：初步烧制过程中，利用旋转光纤夹具带动拉锥后的单模光纤按照固定的角度和方向周期旋转，使初步制备出的接触式光纤微探头具有较理想的二维直径和较好的二维圆度；优化烧制过程中，利用旋转光纤夹具带动初步制备出的接触式光纤微探头旋转一定的角度θ，以补偿初步制备中出现的接触式光纤微探头偏心问题，最终在拉锥后的单模光纤端部得到球径小、球度好、偏心小的微探球，由微探球与拉锥后的单模光纤构成接触式光纤微探头；整个烧制过程中，基于田口法合理配置的过程控制参数为光纤锥角处理方式、光纤端面距离放电电极中心线的距离、初步烧制和优化烧制两个阶段的放电电流强度、初步烧制和优化烧制两个阶段的放电时间和两个阶段的烧结次数，各过程控制参数的水平数是根据烧制光纤微探头的经验选取的典型数值，在田口法中，针对不同的光纤微探头评价参数，利用信噪比分析和方差分析来确定各过程控制参数的最优组合条件和各过程控制参数对于评价参数影响的显著度。