[发明专利]一种低热膨胀系数微晶玻璃光纤、光纤传感器及其制备

权利要求书

1.一种低热膨胀系数微晶玻璃光纤，其特征在于：由原料Li₂CO₃、Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、TiO₂、BaCO₃、Na₂CO₃、K₂CO₃、MgO、ZnO制备而成，其中Li₂CO₃: SiO₂: Al₂O₃: TiO₂: ZrO₂: BaCO₃:Na₂CO₃: K₂CO₃: MgO: ZnO的摩尔比为(5-7): (55-58): (20-23): (2-3): (2-3): (2-3):(2-3): (1-3): (1-3): (1-3)；

所述低热膨胀系数微晶玻璃光纤的制备方法，包括以下步骤：

（1）将原料Li₂CO₃、Al₂O₃、SiO₂、ZrO₂、TiO₂、BaCO₃、Na₂CO₃、K₂CO₃、MgO、ZnO制备成透明玻璃光纤；

（2）将透明玻璃光纤于700-750℃进行保温处理，然后升温至800-850℃继续保温处理，冷却，获得低热膨胀系数微晶玻璃光纤。

2.根据权利要求1所述低热膨胀系数微晶玻璃光纤，其特征在于：所述保温处理的时间为1~4h，所述继续保温处理的时间为2~6h。

3.根据权利要求1所述低热膨胀系数微晶玻璃光纤，其特征在于：步骤（1）中所述透明玻璃光纤是采用拉丝塔拉丝法制备而成，具体是将原料混合，熔化，成型，保温处理，成棒，拉丝获得；

所述熔化的温度为1500~1650℃，所述熔化的时间为1.5~10小时；

所述成型是指将熔体浇注于预先加热到450-500℃模具中，成型；

保温处理的温度为700~750℃，保温处理的时间为3~5h。

4.一种低热膨胀系数微晶玻璃光纤传感器，其特征在于：由权利要求1所述低热膨胀系数微晶玻璃光纤制备得到。

5.根据权利要求4所述低热膨胀系数微晶玻璃光纤传感器的制备方法，其特征在于：采用飞秒激光在低热膨胀系数微晶玻璃光纤上挖制法布里-珀罗微腔，获得微晶玻璃光纤传感器。

6.根据权利要求5所述低热膨胀系数微晶玻璃光纤传感器的制备方法，其特征在于：用飞秒激光在低热膨胀系数微晶玻璃光纤的侧表面采用逐点扫描法挖制法布里-珀罗光学微腔，获得低热膨胀系数微晶玻璃光纤传感器。

7.根据权利要求6所述低热膨胀系数微晶玻璃光纤传感器的制备方法，其特征在于：激光参数为脉宽100-140fs，重频1kHz，激光扫描速度20-100μm/s，功率5-10mW，聚焦透镜采用20×0.42 NA。