一种基于化学腐蚀法的无芯光纤迈克尔逊结构制备方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN112729571A(43)申请公布日2021.04.30(21)申请号202011409660.7(22)申请日2020.12.03(71)申请人北京信息科技大学地址100085北京市海淀区清河小营东路12号北京信息科技大学光电学院(72)发明人祝连庆郝思源张雯娄小平董明利何巍李红(74)专利代理机构北京律恒立业知识产权代理事务所(特殊普通合伙)11416代理人王琦庞立岩(51)Int.Cl.G01J9/02(2006.01)G01M11/02(2006.01)G02B6/25(2006.01)权利要求书1页说明书3页附图3页(54)发明名称一种基于化学腐蚀法的无芯光纤迈克尔逊结构制备方法(57)摘要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。CN112729571ACN112729571A权利要求书1/1页1.一种基于化学腐蚀法的无芯光纤迈克尔逊结构制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：(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。2.根据权利要求1所述的迈克尔逊结构制备方法，其特征在于，所述氢氟酸溶液的浓度为30％‑50％。3.根据权利要求1所述的迈克尔逊结构制备方法，其特征在于，所述腐蚀处理的时间为15‑25min。4.根据权利要求1所述的迈克尔逊结构制备方法，其特征在于，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。2CN112729571A说明书1/3页一种基于化学腐蚀法的无芯光纤迈克尔逊结构制备方法技术领域[0001]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[0002]随着光纤光学技术的发展，无芯光纤(None‑CoreFiber，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。[0003]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[0004]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[0005]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:[0006](1)去除无芯光纤尾端涂覆层，使用酒精擦拭；[0007](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；[0008](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；[0009](4)将清洗后的无芯光纤的腐蚀端镀银膜。[0010]进一步地，所述氢氟酸溶液的浓度为30％‑50％。[0011]进一步地，所述腐蚀处理的时间为15‑25min。[0012]进一步地，所述腐蚀处理还包括对腐蚀程度的控制