[发明专利]基于微尺寸锥形光纤探针的本征型F-P微腔高灵敏度温度传感器及其制造方法

摘要

本发明提出一种基于微尺寸锥形光纤探针的本征型F-P微腔高灵敏度温度传感器及其制造方法。该高灵敏度温度传感器由一根微尺寸锥形光纤探针和在其内部的F-P微腔构成。F-P微腔由微尺寸锥形光纤探针内部的一个第一光纤内部反射镜和一个第二光纤内部反射镜构成，光纤内部反射镜是通过飞秒脉冲激光沿微尺寸锥形光纤探针的前端径向改变光纤折射率形成的反射面；微尺寸锥形光纤探针直径为微纳米量级；第一光纤内部反射镜和第二光纤内部反射镜之间的距离为50~500μm。本器件的制造方法是先用熔接机对普通单模光纤进行拉锥，然后用化学溶液（HF酸）腐蚀光纤，使光纤变细到一定程度制成微尺寸锥形光纤探针，再用飞秒激光在微尺寸锥形光纤探针内部刻写F-P微腔。

主权项

一种基于微尺寸锥形光纤探针的本征型F‑P微腔高灵敏度温度传感器，包括一根单模光纤（1）、单模光纤前端的微尺寸锥形光纤探针（2）以及在微尺寸锥形光纤探针（2）前端内部的第一光纤内部反射镜（3）、第二光纤内部反射镜（4），其特征在于：所述第一光纤内部反射镜（3）和第二光纤内部反射镜（4）平行排列而形成本征型F‑P微腔；所述微尺寸锥形光纤探针（2）是由普通单模光纤经过光纤熔接机拉锥并用HF酸腐蚀变细制得的，所述第一光纤内部反射镜（3）和第二光纤内部反射镜（4）分别是通过飞秒脉冲激光沿微尺寸锥形光纤探针（2）前端径向改变光纤的折射率形成的反射面；利用飞秒脉冲激光加工制备的基于微尺寸锥形光纤探针的本征型F‑P微腔高灵敏度温度传感器，通过微尺寸锥形光纤探针激发出的高阶模和基模的干涉形成的反射光谱的高敏感性，可实现高灵敏度、高分辨率和大范围的温度测量，并改进工艺以实现低损耗和高性能的传感特性。