[发明专利]基于游标效应的级联毛细管光纤气压传感器及制备方法

权利要求书

1.基于游标效应的级联毛细管光纤气压传感器，其特征在于，包括单模光纤、大内径毛细管光纤和小内径毛细管光纤，所述大内径毛细管光纤的两端头分别与所述单模光纤及小内径毛细管光纤相连，大内径毛细管光纤和小内径毛细管光纤构成两个具有游标效应的级联FP腔，单模光纤为输入光纤。

2.根据权利要求1所述的基于游标效应的级联毛细管光纤气压传感器，其特征在于，所述大内径毛细管光纤和小内径毛细管光纤的长度满足光程比值n_cladL₂/n_airL₁为:2.1～2.4，其中n_air,,n_clad,L₁,L₂分别为空气折射率、毛细管包层的折射率、大内径毛细管光纤的长度和小内径毛细管光纤的长度，n_cladL₂,n_airL₁分别为两束在所述FP腔里传播干涉光的光程。

3.根据权利要求2所述的基于游标效应的级联毛细管光纤气压传感器，其特征在于，所述单模光纤、大内径毛细管光纤和小内径毛细管光纤的外径相同，大内径毛细管光纤的长度为300～350μm，小内径毛细管光纤的长度为230～560μm。

4.根据权利要求3所述的基于游标效应的级联毛细管光纤气压传感器，其特征在于，所述单模光纤、大内径毛细管光纤和小内径毛细管光纤的外径均为125μm，大内径毛细管光纤的内径为75μm，小内径毛细管光纤的内径为5μm。

5.根据权利要求3所述的基于游标效应的级联毛细管光纤气压传感器，其特征在于，所述大内径毛细管光纤的两端头分别与所述单模光纤及小内径毛细管光纤熔接相连。

6.一种基于游标效应的级联毛细管光纤气压传感器的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1)单模光纤预处理：选取一根单模光纤，使用剥线钳或刀片去除掉单模光纤的涂覆保护层，并用酒精擦拭光纤表面以除去其残留物；使用光纤切割刀将光纤的一端切平整；

S2)毛细管光纤预处理：分别选取两根大内径毛细管光纤和小内径毛细管光纤，用刀片剥去两根毛细管光纤外面的涂覆层，用酒精擦拭光纤表面以去除涂覆层残留物，将光纤放在切割刀上将玻璃管的一端切平整；

S3)单模光纤和大内径毛细管光纤的熔接：使用光纤熔接机将经过S1处理的单模光纤和S2处理的大内径毛细管光纤熔接在一起；设置光纤熔接机的熔接参数为：采用包层对芯，重叠量10μm，放电强度为-70bit，放电时间为500ms，熔接完毕后，取下光纤，再用精密显微加工平台，用光纤切割刀在距熔接面300～350μm切下一段毛细管光纤；

S4)大内径毛细管光纤和小内径毛细管光纤的熔接：将S2处理的另一根小内径的毛细管光纤的平整一端放置在熔接机上，再和S3处理的毛细管熔接；设置熔接机的参数为：采用包层对芯，重叠量15μm，放电强度为-80bit，放电时间为600ms，熔接完毕取下光纤，再用精密显微加工平台上，光纤切割刀在距熔接面230-560μm毛细管一端适当的距离切下，传感器制作完成。