本發(fā)明提供了一種基于化學(xué)腐蝕法制備大模場光纖F?P傳感器的方法，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明采用的大模場?大模場結(jié)構(gòu)與相同工藝的其他結(jié)構(gòu)相比，有較高的靈敏度。采用化學(xué)腐蝕法制備光纖上的F?P微結(jié)構(gòu)，從而制得光纖F?P應(yīng)變傳感器，制作方法簡單，易于制作。本發(fā)明制得的大模場光纖F?P傳感器器件結(jié)構(gòu)簡單，穩(wěn)定性可靠。成本較低、重復(fù)性高，易于實現(xiàn)器件的批量加工。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光纖器件領(lǐng)域，特別涉及一種基于化學(xué)腐蝕法制備大模場光纖F-P傳感器的方法。

背景技術(shù)

隨著現(xiàn)代測量技術(shù)的發(fā)展，光纖F-P傳感器越來越受到人們的重視，被廣泛用于測量應(yīng)變、壓力、溫度、加速度、折射率等。與傳統(tǒng)的傳感器相比，光纖法布里-珀羅傳感器具有諸多優(yōu)良特性，如不受電磁干擾、適用范圍廣、穩(wěn)定性好、可靠性好、分辨率高、精度高、體積小、重量輕等顯著優(yōu)點。但是，傳統(tǒng)的制作方法工序復(fù)雜、重復(fù)性差，對于法珀腔還需要進行腔長的標定，這使得光法布里-珀羅的批量生產(chǎn)較為困難，從而在一定程度上限制了光纖法布里-珀羅傳感器的進一步廣泛應(yīng)用。

光纖Fabry-Perot(F-P)傳感器主要包括非本征型和本征型兩大類。非本征型結(jié)構(gòu)的光纖F-P傳感器的是利用光纖和一個具有反射面結(jié)構(gòu)的非光纖原件組成；本征型光纖F-P結(jié)構(gòu)的加工方法一般為將光纖兩端面鍍膜，通過封裝或?qū)又瞥桑捎诠饫w的直徑在微米量級，鍍膜材料難以選擇，鍍膜難度大，且在封裝或?qū)訒r需要精確地控制鍍膜光纖和精確連接光纖以減小耦合損失，操作難度大。

目前，常見的F-P腔制備方法為：化學(xué)腐蝕法、電弧放電法、飛秒激光制備法等。針對利用飛秒刻寫形成的光纖F-P傳感器，當飛秒激光聚焦到光纖纖芯上時，會使材料性質(zhì)發(fā)生改變，使其折射率發(fā)生改變，而光纖的表面不會受到任何影響。而通過化學(xué)腐蝕法制備光纖傳感器時，可以通過控制腐蝕時間、調(diào)配HF酸溶液濃度、設(shè)置腐蝕時間等手段設(shè)定傳感器腔長，成本較低、制作簡單，在一定成都上可實現(xiàn)大批量的生產(chǎn)。

因此，需要一種制備具有高靈敏度的基于化學(xué)腐蝕法制備大模場光纖F-P傳感器的方法。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于化學(xué)腐蝕法制備大模場光纖F-P傳感器的方法，包括以下步驟：

步驟一：將大模場光纖的一端去除涂覆層，經(jīng)酒精擦拭后用切割刀將該端面切平，并粘貼在支架上。

步驟二：將上述切平的端面插入濃度為40％的氫氟酸溶液中腐蝕20min，所述被腐蝕的光纖端面形成凹槽。

步驟三：將腐蝕過的大模場光纖端面放入蒸餾水中浸泡稀釋，再將該大模場光纖放入超聲清洗機中清洗，去除殘留氫氟酸；

步驟四：采用熔接機將上述腐蝕好的大模場光纖端面與另一根端面切平的大模場光纖相對熔接，形成F-P腔結(jié)構(gòu)，從而得到大模場光纖F-P傳感器。

優(yōu)選地，在步驟一中，所述大模場光纖的包層直徑為125μm，纖芯直徑為12μm。

更優(yōu)選地，所述大模場光纖的型號為LSM-12大模場光纖。

優(yōu)選地，在步驟二中，與所述光纖的包層相比，所述光纖的纖芯摻鍺元素較高，與氫氟酸溶液反應(yīng)速度快，經(jīng)過一段時間后被腐蝕光纖端面會形成凹槽。

在步驟四中，所述光纖F-P腔結(jié)構(gòu)為將腐蝕好的大模場光纖端面與另一根端面切平的大模場光纖相對熔接后形成的腔長為L的微腔，所述光纖F-P腔包括兩個反射端面，所述反射端面分別為被腐蝕好的大模場光纖端面形成的凹槽以及所述端面被切平的大模場光纖熔接時熔化形成的另一個凹槽，所述兩個反射端面可形成圓。

當相干光束沿大模場光纖入射到所述F-P腔時，光在所述F-P腔的兩個反射端面反射后沿原路返回，并相遇而產(chǎn)生干涉，光在所述腔內(nèi)來回反射、形成多光束干涉。