[实用新型]基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器

说明书

本实用新型提供了基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器，涉及光纤传感技术领域，具体涉及一种基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器。本实用新型是为了改善了现有紫外探测器存在的灵敏度低、成本过高、体积较大、稳定性较差等问题。本实用新型包括宽带光源、光纤隔离器、传感单元、反射镜和光谱仪。其中传感单元内包含微纳光纤耦合器、氧化锌薄膜；微纳光纤耦合器包含三个端口。本实用新型最终通过光谱仪来对光信号的位移变化进行分析，进而探测出外界紫外的强度。

技术领域

本实用新型属于光纤传感技术领域，具体涉及一种基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器。

背景技术

紫外探测在通信、医学、军事等诸多领域中都有着广泛的应用。最早的硅紫外增强检测技术由于其对可见光的响应以及Si的带隙能量等问题，导致测量精度较低，稳定性较差，使用昂贵。随着材料领域制备工艺的不断发展，宽禁带半导体例如SiC、GaN等材料在应用于紫外探测时，展现出了响应速度、测量精度等方面的优势，因此成为紫外探测技术领域的一大研究重点。宽禁带半导体能够以很好的性能取代Si等材料，但是这种以SiC、GaN等材料制备得探测器在紫外线的辐射下会退化，光谱选择性及可靠性较低，制备条件苛刻、设备要求高。而宽禁带半导体材料ZnO有着与GaN材料相似得优异性能，同时更耐辐射，价格也更低昂。

随着光纤检测技术得不断发展，光纤传感器拥有体积小、灵敏度高、抗电磁干扰等优良性能，而基于敏感材料涂层的光纤传感器由于此些优点在紫外探测领域也得到了广泛得应用，因而以ZnO材料为敏感涂层的光纤传感器结合迈克尔逊原理在紫外探测领域拥有着更为广阔的发展前景和研究意义。

发明内容

本实用新型的目的是为了解决当前紫外传感的存在的灵敏度低、成本过高、稳定性较差等问题，而提出的基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器。

为此，本实用新型采用了如下技术方案：

提供给了一种基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器，其特征在于：包括宽带光源(1)、光纤隔离器(2)、传感单元(3)、反射镜(4)和光谱仪(5)，宽带光源(1)连接光纤隔离器(2)的输入端，传感单元(3)的一侧分别连接光纤隔离器(2)的输出端和光谱仪(5)，传感单元(3)的另一侧连接反射镜(4)，其中：

所述传感单元(3)内包含微纳光纤耦合器(3-1)、氧化锌薄膜(3-2)；

所述微纳光纤耦合器(3-1)内包含P1、P2、P3三个端口。

所述的基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器，其特征在于：所述的光纤隔离器(2)为在线式光纤隔离器，中心波长为1550nm，工作波长范围为±20nm。

所述的基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器，其特征在于：所述的传感单元(3)为氧化锌薄膜(3-2)包覆微纳光纤耦合器(3-1)结构。

所述的基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器，其特征在于：所述的微纳光纤耦合器(3-1)采用两根单模光纤通过氢氧焰熔融拉锥制成。

所述的基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器，其特征在于：所述的微纳光纤耦合器(3-1)P1端输出光信号比例为10％，P2端输出光信号比例为90％。

所述的基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器，其特征在于：所述的氧化锌薄膜(3-2)采用对紫外光敏感的氧化锌纳米棒结构。

所述的基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器，其特征在于：所述的宽带光源(1)为ASE宽带光源，输出中心波长为1550nm，频带宽度为40nm。

所述的基于微纳光纤耦合器的迈克尔逊干涉型紫外探测器，其特征在于：所有器件的连接方式均采用电弧放电熔融连接。