[发明专利]一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器及其制作方法

权利要求书

1.一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于包含单模光纤(3-1)、毛细管(3-5)和F-P腔微结构；所述F-P腔微结构与所述单模光纤(3-1)的一端由3D打印直接打印连接，F-P腔微结构的外围套设有毛细管(3-5)，毛细管(3-5)的两端密封形成密封腔体，密封腔体内充满磁流体；所述单模光纤(3-1)的另一端通过光纤耦合器(2)分别连接宽谱光源(1)和光谱分析仪(4)；

所述的F-P腔微结构包括波导(3-3)、第一平面(3-2)、第二平面(3-4)和支撑结构；所述的波导(3-3)与单模光纤(3-1)的纤芯对齐，第一平面(3-2)和第二平面(3-4)分别与波导(3-3)的两端垂直连接，且第一平面(3-2)与单模光纤(3-1)的一端相接触；波导(3-3)的外围设有连接第一平面(3-2)和第二平面(3-4)的支撑结构。

2.如权利要求1所述的一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于，所述毛细管(3-5)的两端使用紫外固化胶固定和密封。

3.如权利要求2所述的一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于，所述毛细管(3-5)的直径大于单模光纤(3-1)的直径。

4.如权利要求1所述的一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于，所述第一平面(3-2)、第二平面(3-4)的直径与单模光纤(3-1)的直径相同。

5.如权利要求1所述的一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于，所述的第二平面(3-4)上与波导(3-3)相连的一侧镀有全反膜。

6.如权利要求1所述的一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于，所述的波导(3-3)由锥形体和圆柱体构成，锥形体的小端面与圆柱体的一个端面匹配连接，锥形体的大端面与单模光纤(3-1)的纤芯直径相同。

7.如权利要求6所述的一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于，所述圆柱体的直径范围为0.5μm-10μm。

8.一种权利要求1所述的利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器的制作方法，其特征在于包含如下步骤：

1)将单模光纤(3-1)的一个端面进行切割，并将切割面固定；

2)利用双光子飞秒激光直写仪直接将所述的F-P腔微结构3D打印在单模光纤(3-1)的切割面上，在打印过程中，波导(3-3)由锥形体和圆柱体构成，锥形体的小端面直径与圆柱体直径相同，锥形体的大端面与单模光纤(3-1)的纤芯直径相同，第一平面(3-2)、第二平面(3-4)的直径与单模光纤(3-1)的直径相同；

3)所述的F-P腔微结构打印完成后，将毛细管(3-5)套设在F-P腔微结构的外围，毛细管(3-5)一端通过紫外固化胶密封在单模光纤(3-1)的一端；将吸入磁流体的注射器连通未密封的毛细管(3-5)另一端，待磁流体灌装完毕后，将毛细管另一端密封，形成包围F-P腔微结构的密封腔体；F-P磁场传感器制作完成。

9.根据权利要求8所述的利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器的制作方法，其特征在于，在3D打印过程中，打印材料采用聚合物流体材料。