[发明专利]光纤双参量传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种光纤双参量传感器，其特征在于，包括：输入单模光纤、光子晶体光纤、输出单模光纤；输入单模光纤、光子晶体光纤、输出单模光纤依次同心对直熔接；光经过输入单模光纤入射到光子晶体光纤，激发光子晶体光纤的纤芯基模、纤芯高阶模和包层模；光通过光子晶体光纤与输出单模光纤的熔接处耦合到输出单模光纤并发生干涉，光子晶体光纤为实心纤芯光纤，纤芯材质为二氧化硅，光子晶体光纤的包层由空气包层与外包层组成，空气包层由空气孔堆积而成，呈圆形或者正六边形，空气孔的孔壁为二氧化硅材质，空气包层的等效折射率范围为1.2～1.45，光子晶体光纤的外包层直径为110～220μm，空气包层中空气孔的层数为1～5层，空气孔的直径d与相邻空气孔间距Λ的比值d/Λ大于0.45。

2.根据权利要求1所述的光纤双参量传感器，其特征在于，光子晶体光纤为3层空气孔包围实心纤芯结构，纤芯直径为2.7～19.4μm，单个空气孔直径为1～5μm，相邻空气孔间距为1.6～11.2μm，光子晶体光纤长度范围为1～5cm。

3.根据权利要求1所述的光纤双参量传感器，其特征在于，光子晶体光纤同时支持基模和高阶模；光子晶体光纤纤芯折射率、空气包层等效折射率、光纤纤芯半径满足关系式：

式中a是光子晶体光纤纤芯半径，λ₀是入射光波长，n₁是空气包层的等效折射率，其中n₀是纤芯等效折射率。

4.一种光纤双参量传感器制备方法，其特征在于，用于制作权利要求1-3任一传感器，包括以下步骤，光子晶体光纤的两端纤芯分别与单模光纤进行同心对直熔接，光子晶体光纤长度为1～5cm；熔接时熔接机放电电极位于单模光纤端面的50～100μm处，每次放电的放电强度在70～120之间，进行多次放电，最后一次放电时，熔接点位于熔接机放电电极中间。

5.根据权利要求4所述的光纤双参量传感器制备方法，其特征在于，熔接时熔接机放电电极位于单模光纤端面的80μm处；每次放电的放电强度为90；放电次数为3次。

6.根据权利要求5所述的光纤双参量传感器制备方法，光子晶体光纤的长度为3～3.2cm。