[发明专利]一种石墨烯被覆微光纤长周期光栅及其制备方法

权利要求书

1. 一种石墨烯被覆微光纤长周期光栅，其特征在于：包括纤芯及包覆在所述纤芯外部的石墨烯涂覆层，所述纤芯为直径达到微米量级的微光纤，其具有锥腰部分，且所述锥腰部分具有光栅周期长度大于70um，周期数大于5的长周期光栅。

2. 一种石墨烯被覆微光纤长周期光栅的制备方法，其特征在于包括如下步骤：

a、微光纤的制备：采用熔融拉锥法将经过涂覆层剥离干净的标准单模光纤两端通过光纤夹固定到步进电机上，并通过酒精灯对标准单模光纤中间位置进行加热，光纤受热软化至熔融状态，步进电机沿光纤反向轴均匀拉动光纤，通过调节酒精灯火焰强度及步进电机拉伸长度控制单模光纤锥腰直径达到微米量级从而形成微光纤，同时移动步进电机控制微光纤的拉伸长度大于1cm；

b、微光纤的检测：将1550nm的激光从步骤a制备的微光纤的一端注入，另一端连接光功率计实时检测光传输损耗，要求光传输损耗小于3dB；

c、微光纤长周期光栅的制备：将步骤a中制备的微光纤两端与标准单模光纤相连并通过光纤夹将两端固定在位移平台上，同时将微光纤的锥腰部分放置到柱面透镜ZnSe的焦距处，通过CO₂激光烧制光纤并在受热位置发生残余应力产生形变而使得光纤折射率发生变化形成光栅，利用计算机控制位移平台的移动距离，从而制备出光栅周期长度大于70um，周期数大于5的微光纤长周期光栅；

d、微光纤长周期光栅的检测：将1550nm的激光从步骤c制备的微光纤长周期光栅的一端注入，另一端连接光谱仪记录长周期光栅透射光谱以及传输损耗；

e、石墨烯水分散液的制备：采用Hummers法制备氧化石墨，然后将氧化石墨烯还原以制备出石墨烯水分散液；

f、石墨烯被覆：将步骤e制备的石墨烯水分散液倒入分散容器中，将步骤c制备的微光纤长周期光栅的锥腰部分浸入石墨烯水分散液中，利用半导体激光器在光纤一端注入1550nm激光，并在另一端连接光功率计检测通光损耗，利用熔锥光纤锥腰光倏逝场光诱导法沉积石墨烯溶液的原理使得石墨烯聚合物纳米片层在微光纤的锥腰上沉积，实现石墨烯被覆，从而制备出石墨烯被覆微光纤长周期光栅。