[发明专利]一种基于光纤腐蚀的微盘谐振腔

说明书

技术领域

本发明属于光纤及激光技术领域，特别是涉及一种基于光纤腐蚀的微盘谐振腔。

背景技术

微盘谐振腔是一种回音壁模（WhisperingGalleryMode,WGM）谐振腔，具有许多非常重要的应用，例如生物传感、拉曼激光器、激光反射器以及最近刚刚引起关注的光频梳。作为一种平面微谐振腔，微盘谐振腔不仅具有超高的Q值（），而且可以很好的抑制高阶方位角模式，这一特性非常适合用作窄线宽激光器及单频激光器的模式选择。要得到超高的Q值，微盘谐振腔必须同时具备低表面粗糙度、低吸收率以及最优化的尺寸。回音壁模谐振腔发现后的近20年，大量研究主要集中在半导体基底刻蚀微盘谐振腔，这对材料选择及刻蚀技术都提出很高的要求。2006年有学者利用纯石英材料成功得到了Q值为的微盘谐振腔，扩宽了微盘谐振腔的适用材料。到2013年，有文章报道利用飞秒激光微加工技术加之电极放电得到Q值为的微盘谐振腔，但是该种方法加工成本较高，同样需要较高的加工要求。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种加工成本低的基于光纤腐蚀的微盘谐振腔及其制作方法，它可以实现光学频梳，还可以用于窄线宽激光器及单频激光器的模式选择。

本发明是通过以下技术方案加以实现的：

一种基于光纤腐蚀的微盘谐振腔，其特征在于由微盘1和内包层腐蚀成腰形的光纤支柱2组成，微盘1为厚度15-25微米带完整内包层的圆盘体，光纤支柱2由带涂覆层的底座3和内包层未被腐蚀的支撑杆4组成，微盘1通过光纤支柱2得以支撑，光纤支柱2的纵剖面呈抛物线形状，光纤支柱2上端与微盘1一体，光纤支柱2下端与底座3和支撑杆4一体，光纤贯穿微盘、支撑杆4支撑杆并与微盘、光纤支柱、支撑杆和底座的轴线相重合。

所述微盘直径为80μm-600μm。

所述微盘材质可以是石英玻璃，可以是锗酸盐玻璃，也可以是磷酸盐玻璃。

所述光纤支柱可以是石英玻璃光纤，可以是锗酸盐玻璃光纤，也可以是磷酸盐玻璃光纤。

本发明中的微盘谐振腔位于光纤末端，是在与光纤末端一定距离处用氢氟酸溶液对包层进行腐蚀处理得到，光纤末端为未受任何处理的内包层构成圆形微盘的边缘，微盘材质与光纤相同，微盘边缘光滑可构成具有较高品质因子的谐振腔，有益效果一是利用成本低的氢氟酸溶液腐蚀来制作微盘谐振腔，因此工艺步骤简单，设备投资低；二是微盘谐振腔其材料与光纤相同，可以用于窄线宽及单频光纤激光器的模式选择。

附图说明

图1本发明的一种结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的描述：

如图所示：一种基于光纤腐蚀的微盘谐振腔，其特征在于由微盘1和内包层腐蚀成腰形的光纤支柱2组成，微盘1为厚度15-25微米带完整内包层的圆盘体，光纤支柱2由带涂覆层的底座3和内包层未被腐蚀的支撑杆4组成，微盘1通过光纤支柱2得以支撑，光纤支柱2的纵剖面呈抛物线形状，光纤支柱2上端与微盘1一体，光纤支柱2下端与底座3和支撑杆4一体，光纤贯穿微盘、支撑杆4支撑杆并与微盘、光纤支柱、支撑杆和底座的轴线相重合；所述微盘直径为80μm-600μm；所述微盘材质可以是石英玻璃，可以是锗酸盐玻璃，也可以是磷酸盐玻璃；所述光纤支柱可以是石英玻璃光纤，可以是锗酸盐玻璃光纤，也可以是磷酸盐玻璃光纤。本发明中的微盘谐振腔位于光纤末端，是在与光纤末端一定距离处用氢氟酸溶液对包层进行腐蚀处理得到，光纤末端为未受任何处理的内包层构成圆形微盘的边缘，微盘材质与光纤相同，微盘边缘光滑可构成具有较高品质因子的谐振腔，有益效果一是利用成本低的氢氟酸溶液腐蚀来制作微盘谐振腔，因此工艺步骤简单，设备投资低；二是微盘谐振腔其材料与光纤相同，可以用于窄线宽及单频光纤激光器的模式选择。