一種光纖刻蝕光柵傳感器及其製作方法與流程
2023-07-05 05:07:56 1
本發明屬於光纖傳感技術領域，具體涉及一種新型光纖刻蝕光柵傳感器的設計與製造方法。
背景技術：
光纖傳感器，由於其不受電磁幹擾，抗腐蝕，電絕緣，質量輕，體積小，被測介質影響小，靈敏度高具有這些優點，使光纖傳感器有效方便的應用於石油化工，土木工程，大型機電，航空航天，軍用科技，環境保護，生物醫學等領域，填補常規傳感器無法在強電磁幹擾，醫學衛生等惡劣環境等特殊領域的空缺。
光纖光柵傳感器，又是目前最有發展的前途，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域均有廣闊的應用。傳統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，在纖芯內產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，一般光纖柵區比較長，不利於一些微小位置的參量測量。
技術實現要素：
本發明所要解決的技術是提供一種新型的光纖刻蝕光柵傳感器及其製作方法，提高光纖光柵的靈敏度和小型化。
本發明的技術方案：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，柵區為2mm。
進一步的，所述光纖是採用石英，聚合物，寶石或光子晶體材料製成的單模或多模光纖。
本發明的另一個目的是提供一種上述光纖光柵傳感器的製作方法，可以製成各種靈敏度的光纖光柵傳感器，由以下步驟完成：
步驟一：探測設備的搭建，把寬帶光源3接環形器4一埠，光纖接環形器4二埠，光譜儀5接環形器4三埠。
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雷射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，柵區為2mm。
步驟四：通過光譜儀5檢測峰值的變化，當光譜儀5出現尖峰的時候，停止刻蝕，就構成了一個光纖光柵傳感器。
本發明的有益效果：本發明提出的一種光纖光柵傳感器的製作方法，操作和步驟非常簡單，不需要剝去光纖塗覆層，成本低，易於實現，敏感度更高，體積更小。可以改變掩模板間隙寬度和周期數，製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構示意圖。
圖2是一種光纖刻蝕光柵傳感器製作裝置示意圖。
圖3是一種光纖刻蝕光柵傳感器製作用掩模板示意圖。
附圖標記說明：1光纖，2周期性凹槽，3寬帶光源，4環形器，5，光譜儀，6 157nm雷射器，7掩模板，8光纖，9工作檯，10掩膜版。
具體實施方法：
下面結合附圖和具體實施例對本發明做進一步的說明。
實施例一：
步驟一：探測設備的搭建，把寬帶光源3接環形器4一埠，光纖接環形器4二埠，光譜儀5接環形器4三埠。
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雷射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，柵區為2mm。
步驟四：通過光譜儀5檢測峰值的變化，當光譜儀5出現尖峰的時候，停止刻蝕，就構成了一個光纖光柵傳感器。
實施例二：
步驟一：探測設備的搭建，把寬帶光源3接環形器4一埠，光纖接環形器4二埠，光譜儀5接環形器4三埠。
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雷射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，柵區為2mm。
步驟四：通過光譜儀5檢測峰值的變化，當光譜儀5出現尖峰的時候，停止刻蝕，就構成了一個光纖光柵傳感器。
實施例三：
步驟一：探測設備的搭建，把寬帶光源3接環形器4一埠，光纖接環形器4二埠，光譜儀5接環形器4三埠。
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雷射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，柵區為2mm。
步驟四：通過光譜儀5檢測峰值的變化，當光譜儀5出現尖峰的時候，停止刻蝕，就構成了一個光纖光柵傳感器。
實施例四：
步驟一：探測設備的搭建，把寬帶光源3接環形器4一埠，光纖接環形器4二埠，光譜儀5接環形器4三埠。
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雷射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，柵區為5mm。
步驟四：通過光譜儀5檢測峰值的變化，當光譜儀5出現尖峰的時候，停止刻蝕，就構成了一個光纖光柵傳感器。
本領域的普通技術人員將會意識到，這裡所述的實施例是為了幫助讀者理解本發明的原理，應該理解為本發明的保護範圍並不局限於這樣的特別陳述和實施例。本領域的普通技術人員可以根據本發明公開的這些技術啟示做出的各種不脫離本發明實質的其他各種具體變形和組合，這些變形和組合仍在本發明的保護範圍內。