[发明专利]一种基于光纤光栅的探针式矢量磁场传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种基于光纤光栅的探针式矢量磁场传感器的制作方法，包括标准单模光纤，标准单模光纤连接四包层光纤，四包层光纤上刻有纤芯光纤光栅和包层光纤光栅, 四包层光纤后套接石英毛细管, 石英毛细管末端内设有线性磁性材料，线性磁性材料长度是石英毛细管的一半，其特征在于，光纤光栅的探针式矢量磁场传感器的制作方法包括以下步骤：

1）刻写光纤光栅：使用波长为800nm、脉宽为100fs，光斑直径为9mm的飞秒激光经一反射滤光片进行调节，再经过两个全反镜反射聚焦到一柱面透镜，然后透过相位掩模板入射到由高精度三维平移台夹持的四包层光纤，纤芯和四个包层由内至外直径尺寸分别为4μm、9μm、14μm、22μm、120μm，最内部包层折射率最小，第二包层折射率最大，控制激光输入功率为500mW，曝光时间为5s，5mm长的周期性纤芯光纤光栅和包层光纤光栅同时形成，光纤光栅制备时，光谱的动态变化由宽带光源（SLD）和光谱仪（OSA）进行实时监测；

2）线性磁性材料和光纤光栅的连接：将长度为3lmm、端面直径为80μm的PW-080线性磁性材料的外部套入一个长度为6lmm、内径为100μm、外径为164μm的石英毛细管；使用FSP-80s熔接机将纤芯光纤光栅两端分别与标准单模光纤和上述石英毛细管无偏芯熔接；最后，再将石英毛细管的另一端在熔接机中直接放电密封，防止线性磁性材料掉出；至此，光纤光栅的探针式矢量磁场传感器制作完成。