[发明专利]一种基于化学腐蚀法的无芯光纤迈克尔逊结构制备方法

说明书

本发明提供一种基于化学腐蚀法的无芯光纤迈克尔逊结构制备方法，该方法使用无芯光纤作为基础材料，氢氟酸溶液作为腐蚀酸。无芯光纤结构简单，对周围环境变化反应灵敏，使用无芯光纤制作迈克尔逊结构，制备方法简单，得到的迈克尔逊结构灵敏度高，稳定性好；同时，使用化学腐蚀方法制备迈克尔逊结构不需要复杂的刻写过程，不需要昂贵的刻写设备，可以保证制备成本低，制备过程简单，以便批量生产。

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，具体涉及一种基于化学腐蚀法的无芯光纤迈克尔逊结构制备方法。

背景技术

随着光纤光学技术的发展，无芯光纤(None-Core Fiber，NCF)越来越受到国内外研究学者的重视。与常规光纤相比，无芯光纤是通过直接对高纯度玻璃棒拉丝制成，其光纤折射率与普通单模光纤包层的折射率相同，无芯光纤作为传输波导时，光纤本身充当纤芯、周围环境介质充当包层构成两层圆光波导结构。

迈克尔逊(Michelson，MI)干涉仪采用双光束干涉原理，对应的测量结果可以精确到波长级别。常用来演示和观察干涉现象，测定单色光波长、微小位移量，也可以研究很多物理量因素对光传播的影响，如：温度、电场、压强、磁场等。近年来，随着光纤测量技术的迅速发展，光纤迈克尔逊干涉仪由于采用了光纤光路，与传统的迈克尔逊干涉仪相比，不易受空气、振动等外界因素的影响，并且光纤对环境参数的影响具有很高的灵敏度，光纤迈克尔逊干涉仪也常用作传感器进行多种物理量测量，其工作原理如图2所示，其中，光纤耦合器采用2×2的3dB耦合器，M、L为两个光纤反射镜，其中M固定在参考臂上，L固定在传感臂上，在相同条件下参考臂与传感臂的长度相等，而传感臂可以借助应力或其它物理量的变化而改变长度，使得光在传感臂中的光程发生变化，进而改变参考光与信号光的相位差，使其干涉条纹发生变化

但是，目前都以有芯光纤为基础，采用飞秒技术制备迈克尔逊结构，制备方法具有复杂的刻写过程，需要成本较高的加工设备，且加工过程中容易对光纤芯产生影响，导致制备的迈克尔逊结构功能受到损害。

发明内容

本发明为了克服现有技术中的缺陷，提供了一种基于化学腐蚀法的无芯光纤迈克尔逊结构制备方法，该制备方法具体步骤如下:

(1)去除无芯光纤尾端涂覆层，使用酒精擦拭；

(2)将擦拭后的无芯光纤固定在支架后，将去除涂覆层一端插入到氢氟酸溶液中进行腐蚀处理；

(3)将腐蚀处理后的光纤放入超声清洗机中清洗，去除残留酸；

(4)将清洗后的无芯光纤的腐蚀端镀银膜。

进一步地，所述氢氟酸溶液的浓度为30％-50％。

进一步地，所述腐蚀处理的时间为15-25min。

进一步地，所述腐蚀处理还包括对腐蚀程度的控制，包括以下过程：取10根相同规格无芯光纤，去除尾端涂覆层后插入氢氟酸溶液中，每腐蚀10min取出1根无芯光纤，经清洗去除残留酸后在显微镜下测量，使用光谱仪测定其光谱，绘制无芯光纤直径随腐蚀处理时间变化关系曲线，根据测定光谱选择腐蚀处理时间。

与现有技术比，本发明具有以下有益效果：

本发明使用无芯光纤作为基础材料，无芯光纤结构简单，对周围环境变化反应灵敏，使用无芯光纤制作迈克尔逊结构，制备方法简单，得到的迈克尔逊结构灵敏度高，稳定性好；同时，使用化学腐蚀方法制备迈克尔逊结构不需要复杂的刻写过程，不需要昂贵的刻写设备，可以保证制备成本低，制备过程简单，以便批量生产。

附图说明

图1为普通光纤与无芯光纤结构对比图，其中，A为普通光纤，B为无芯光纤；

图2为光纤迈克尔逊工作原理图；

图3为本实施例中无芯光纤迈克尔逊结构和工作原理图；