[发明专利]一种新型光纤F-P腔传感器件的制备方法

权利要求书

1.一种光纤F-P腔传感器件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤；

步骤一：取一段光纤，剥掉5cm的涂覆层后得到一段裸光纤，并用酒精清洗，用光纤切刀将裸光纤沿中间切断；

步骤二：将剥掉5cm的涂覆层后得到一段裸光纤固定在载玻片上，并将载玻片放在三维微位移平台(11)上，启动准分子激光器(9)，并调节三维微位移平台(11)使激光光斑聚焦位置与裸光纤端面重合，然后沿光纤轴向向外移动微位移平台使光斑聚焦位置距离裸光纤端面500μm；

步骤三：调节准分子激光器(9)的脉冲频率为50HZ，电压0.9KV，能量25mJ，打开准分子激光器(9)，每持续5s增加0.2KV电压，一直加到1.20KV后停止增加电压，关闭激光器，取下制作出传感器；

步骤四：在距光纤顶端500μm处得到一个40.5μm×40.5μm的正方形的微孔，由于紫外激光在刻蚀光纤过程中会在孔内留下很多二氧化硅晶体杂质，用5％的氢氟酸溶液清洗孔内杂质，制成了一个关于压强、温度和液体折射率同时测量的传感器；

所述准分子激光器(9)的激光输出端设有光路系统，光路系统包括一个多形状光阑(10)，8个高质量193nm激光反射镜，一个成像凸透镜，准分子激光器(9)输出的激光先通过第一个反射镜反射后，进入光阑(10)，调整光阑(10)使激光进入3.5mm×3.5mm的正方形小孔滤 光，此时的小孔充当成像凸透镜的物体，经过多次反射进入凸透镜后，在凸透镜的像方空间成倒立缩小的实像，此时成像的位置就是光纤需要加工的位置，调整微位移平台使光纤侧面中央到达这个像的位置；

所述的光路系统由准分子激光器(9)水平射出一束激光，经过第一反射镜(1)反射后进入位于它正上方的多结构小孔光阑(10)，小孔的尺寸在毫米量级，其中第一反射镜(1)的镜面与前后方向平行，与左右和竖直方向夹角均为45度，激光进入光阑10滤 光后再经过位于光阑10正上方的第二反射镜(2)，将光反射给第三反射镜(3)，依次经过第四反射镜(4)、第五反射镜(5)、第六反射镜(6)和第七反射镜(7)，这里第二反射镜(2)的镜面与前后方向平行，与左右和竖直方向夹角均为45度，第三反射镜(3)的镜面与竖直方向平行，与左右和前后方向夹角均为45度，第四反射镜(4)的镜面与竖直方向平行，与左右和前后方向夹角均为45度，第五反射镜(5)的镜面与竖直方向平行，与左右和前后方向夹角均为45度，第六反射镜(6)的镜面与左右方向平行，与前后和上下方向夹角均为45度，第七反射镜(7)反射的光进入凸透镜，在像方空间经第八反射镜(8)反射在位于其正下方将成出光阑(10)的像；

光纤传感器有三个反射面，分别为M1、M2、M3，第一腔由M1和M2组成，第二腔由M2和M3形成，第三腔由M1和M3组成，在这三个腔形成的干涉中，反射光强度为：

其中A₁、A₂、A₃分别表示入射光经过M1、M2、M3三个面反射后干涉时的振幅；和表示经过第一个腔和第二个腔的传播相位差；由M1和M2组成，由M2和M3组成；

其中λ为入射光的入射波长；l₀为40.5μm第一腔的腔长，l₁为500μm第二腔的腔长；n₀为微孔空气腔中的折射率，n₁为光纤的纤芯折射率。

2.根据权利要求1所述的一种光纤F-P腔传感器件的制备方法，其特征在于，所述的三维微位移平台(11)上设有CCD摄像头，CCD摄像头用于实时监控微结构加工过程，根据所需要的结构控制三维微位移平台(11)和准分子激光器(9)相应参数。

3.根据权利要求1所述的一种光纤F-P腔传感器件的制备方法，其特征在于，所述的准分子激光器(9)为193nm ArF准分子激光器。