[发明专利]用于海水温盐深三参数同时测量的光纤传感器及制备方法

摘要

本发明提供了用于海水温盐深三参数同时测量的光纤传感器及制备方法。在偏移纤芯一侧通过飞秒激光刻蚀和化学腐蚀制作凹槽，之后通过旋转加工平台，利用飞秒激光改变光纤折射率的特性，在偏移纤芯的另一侧包层内写入一段弧形波导，波导两端均与纤芯连接，制作出双马赫曾德干涉仪(MZI)级联结构。将该传感结构封装后形成传感器。该双MZI级联传感器的透射光谱在1300nm‑1600nm波长范围内存在3个对比度不同的特征波长，且这3个特征波长对海水温度、盐度和深度的响应灵敏度不同，通过特征波长的变化值并结合灵敏度矩阵得出相应的海水温盐深信息。本发明提出的传感元件结构紧凑，机械强度和测量灵敏度较高，是实现海水多参数准确测量的有效手段。

主权项

1.用于海水温盐深三参数同时测量的光纤传感结构，其特征在于，该传感结构将凹槽和弧形波导级联于一根光纤，所述光纤为偏芯光纤，纤芯偏移量20‑40μm，凹槽在光纤偏芯一侧，沿纤轴方向宽度110‑150μm，深度20‑40μm，保证凹槽深度方向贯穿包层和部分纤芯；所述弧形波导在光纤偏芯的另一侧包层内，其折射率大于包层折射率，不大于纤芯折射率，对应弦长5‑8mm，所在圆半径7‑12cm；弧形波导的起点和终点皆处于纤芯和包层的交界处，凹槽距离弧形波导最近的一侧端面到弧形波导最近一侧起点的间距为500‑2000μm。