本發(fā)明屬于光纖傳感技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種新型光纖刻蝕光柵傳感器的設(shè)計與制造方法。
背景技術(shù):
光纖傳感器,由于其不受電磁干擾,抗腐蝕,電絕緣,質(zhì)量輕,體積小,被測介質(zhì)影響小,靈敏度高具有這些優(yōu)點,使光纖傳感器有效方便的應(yīng)用于石油化工,土木工程,大型機電,航空航天,軍用科技,環(huán)境保護,生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域,填補常規(guī)傳感器無法在強電磁干擾,醫(yī)學(xué)衛(wèi)生等惡劣環(huán)境等特殊領(lǐng)域的空缺。
光纖光柵傳感器,又是目前最有發(fā)展的前途,最有代表性的新型光纖無源器件之一,在光通信,光纖傳感和光信息處理等領(lǐng)域均有廣闊的應(yīng)用。傳統(tǒng)光纖光柵是利用光纖材料的光敏性,通過紫外光曝光的方法將入射光相干場圖樣寫入纖芯,在纖芯內(nèi)產(chǎn)生沿纖芯軸向的折射率周期性變化,從而形成永久性空間的相位光柵,紫外寫入光柵要得到很高的靈敏度,一般光纖柵區(qū)比較長,不利于一些微小位置的參量測量。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本發(fā)明所要解決的技術(shù)是提供一種新型的光纖刻蝕光柵傳感器及其制作方法,提高光纖光柵的靈敏度和小型化。
本發(fā)明的技術(shù)方案:一種光纖刻蝕光柵傳感器,包括,在光纖端面刻上周期性凹槽,形成光纖光柵傳感器。
進一步的,所述周期性凹槽,周期為20um,凹槽縫寬為10um,深度為62.5um,柵區(qū)為2mm。
進一步的,所述光纖是采用石英,聚合物,寶石或光子晶體材料制成的單?;蚨嗄9饫w。
本發(fā)明的另一個目的是提供一種上述光纖光柵傳感器的制作方法,可以制成各種靈敏度的光纖光柵傳感器,由以下步驟完成:
步驟一:探測設(shè)備的搭建,把寬帶光源3接環(huán)形器4一端口,光纖接環(huán)形器4二端口,光譜儀5接環(huán)形器4三端口。
步驟二:把光纖8放在移動平臺9上,放上掩模板7。
步驟三:用157nm激光6器通過掩模板7,在光纖8上方,刻蝕出周期性的凹槽2,周期為周期為20um,凹槽縫寬為10um,深度為62.5um,柵區(qū)為2mm。
步驟四:通過光譜儀5檢測峰值的變化,當(dāng)光譜儀5出現(xiàn)尖峰的時候,停止刻蝕,就構(gòu)成了一個光纖光柵傳感器。
本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明提出的一種光纖光柵傳感器的制作方法,操作和步驟非常簡單,不需要剝?nèi)ス饫w涂覆層,成本低,易于實現(xiàn),敏感度更高,體積更小??梢愿淖冄谀0彘g隙寬度和周期數(shù),制作成不同性能的光纖光柵傳感器。
附圖說明:
圖1是一種光纖刻蝕光柵傳感器的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是一種光纖刻蝕光柵傳感器制作裝置示意圖。
圖3是一種光纖刻蝕光柵傳感器制作用掩模板示意圖。
附圖標記說明:1光纖,2周期性凹槽,3寬帶光源,4環(huán)形器,5,光譜儀,6 157nm激光器,7掩模板,8光纖,9工作臺,10掩膜版。
具體實施方法:
下面結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明做進一步的說明。
實施例一:
步驟一:探測設(shè)備的搭建,把寬帶光源3接環(huán)形器4一端口,光纖接環(huán)形器4二端口,光譜儀5接環(huán)形器4三端口。
步驟二:把光纖8放在移動平臺9上,放上掩模板7。
步驟三:用157nm激光6器通過掩模板7,在光纖8上方,刻蝕出周期性的凹槽2,周期為周期為20um,凹槽縫寬為10um,深度為62.5um,柵區(qū)為2mm。
步驟四:通過光譜儀5檢測峰值的變化,當(dāng)光譜儀5出現(xiàn)尖峰的時候,停止刻蝕,就構(gòu)成了一個光纖光柵傳感器。
實施例二:
步驟一:探測設(shè)備的搭建,把寬帶光源3接環(huán)形器4一端口,光纖接環(huán)形器4二端口,光譜儀5接環(huán)形器4三端口。
步驟二:把光纖8放在移動平臺9上,放上掩模板7。
步驟三:用157nm激光6器通過掩模板7,在光纖8上方,刻蝕出周期性的凹槽2,周期為周期為20um,凹槽縫寬為20um,深度為62.5um,柵區(qū)為2mm。
步驟四:通過光譜儀5檢測峰值的變化,當(dāng)光譜儀5出現(xiàn)尖峰的時候,停止刻蝕,就構(gòu)成了一個光纖光柵傳感器。
實施例三:
步驟一:探測設(shè)備的搭建,把寬帶光源3接環(huán)形器4一端口,光纖接環(huán)形器4二端口,光譜儀5接環(huán)形器4三端口。
步驟二:把光纖8放在移動平臺9上,放上掩模板7。
步驟三:用157nm激光6器通過掩模板7,在光纖8上方,刻蝕出周期性的凹槽2,周期為周期為20um,凹槽縫寬為10um,深度為30um,柵區(qū)為2mm。
步驟四:通過光譜儀5檢測峰值的變化,當(dāng)光譜儀5出現(xiàn)尖峰的時候,停止刻蝕,就構(gòu)成了一個光纖光柵傳感器。
實施例四:
步驟一:探測設(shè)備的搭建,把寬帶光源3接環(huán)形器4一端口,光纖接環(huán)形器4二端口,光譜儀5接環(huán)形器4三端口。
步驟二:把光纖8放在移動平臺9上,放上掩模板7。
步驟三:用157nm激光6器通過掩模板7,在光纖8上方,刻蝕出周期性的凹槽2,周期為周期為30um,凹槽縫寬為10um,深度為62.5um,柵區(qū)為5mm。
步驟四:通過光譜儀5檢測峰值的變化,當(dāng)光譜儀5出現(xiàn)尖峰的時候,停止刻蝕,就構(gòu)成了一個光纖光柵傳感器。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將會意識到,這里所述的實施例是為了幫助讀者理解本發(fā)明的原理,應(yīng)該理解為本發(fā)明的保護范圍并不局限于這樣的特別陳述和實施例。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以根據(jù)本發(fā)明公開的這些技術(shù)啟示做出的各種不脫離本發(fā)明實質(zhì)的其他各種具體變形和組合,這些變形和組合仍在本發(fā)明的保護范圍內(nèi)。