[发明专利]一种用于检测微纳光纤直径的传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种用于检测微纳光纤直径的传感器，其特征在于：所述传感器包括宽带光源、第一连接光纤、D型光纤、第二连接光纤和光谱分析仪；所述宽带光源、所述第一连接光纤、所述D型光纤、所述第二连接光纤和所述光谱分析仪依次连接；

所述D型光纤为单模光纤，是通过将光纤沿轴向切除包层形成截面为D型抛磨面的光纤结构，所述D型光纤中，D型抛磨面与纤芯的最短垂直距离为0～2μm，所述微纳光纤与所述D型抛磨面的平坦区域接触；所述微纳光纤的直径为1～130μm；

所述D型光纤的抛磨面的倏逝波耦合到所述微纳光纤中后形成WGM共振，得到WGM光谱图，根据公式自由光谱范围≈λ²/πDn_eff计算微纳光纤的直径，其中，n_eff＝1.4378,λ为波长，D为微纳光纤直径。

2.根据权利要求1所述的一种用于检测微纳光纤直径的传感器，其特征在于：所述第一连接光纤和所述第二连接光纤为单模光纤。

3.根据权利要求1所述的一种用于检测微纳光纤直径的传感器，其特征在于：所述微纳光纤通过将单模光纤拉锥制备得到。

4.根据权利要求1所述的一种用于检测微纳光纤直径的传感器，其特征在于：所述微纳光纤通过将多模光纤拉锥制备得到。

5.一种制作权利要求1～4任一项用于检测微纳光纤直径的传感器的方法，其特征在于，包括以下步骤：

A、首先在单模光纤中间位置沿轴向切除包层形成截面为D型抛磨面的光纤结构，制备得到D型光纤，所述D型光纤两端分别为第一连接光纤和第二连接光纤，将单模光纤或多模光纤进行拉锥，制备得到微纳光纤；

B、再将所述D型光纤悬空固定在载玻片表面，在所述D型抛磨面平坦区域放置所述微纳光纤，通过定位台控制所述D型光纤抛磨面平坦区域与所述微纳光纤接触，直到在D型光纤的透射光谱中清楚观察到光学回音壁共振，以达到最大的光耦合效率；

C、最后所述第一连接光纤与宽带光源连接，所述第二连接光纤与光谱分析仪连接，使所述宽带光源发出的光依次通过所述第一连接光纤、与所述微纳光纤接触的所述D型光纤和所述第二连接光纤，入射到所述光谱分析仪上。

6.根据权利要求5所述的一种用于检测微纳光纤直径的传感器的制作方法，其特征在于：所述D型光纤中，D型抛磨面与纤芯的最短垂直距离为0～2μm。