[发明专利]微型全光纤F－P加速度传感器及其制作方法

权利要求书

1、一种微型全光纤F-P加速度传感器，包括：普通单模光纤(1)、空芯光纤(2)、实芯光子晶体光纤(3)，所述的普通单模光纤(1)、空芯光纤(2)、实芯光子晶体光纤(3)顺次熔接，其特征在于：实芯光子晶体光纤(3)轴向上，加工有与实芯光子晶体光纤(3)横截面同圆心的若干个扇形通孔(3-3)，各个扇形通孔(3-3)的分隔部分形成振动臂(3-1)，所有扇形通孔(3-3)和振动臂(3-1)一起组成圆环形状，圆环所围的部分形成振动块(3-2)。

2、根据权利要求1所述的一种微型全光纤F-P加速度传感器，其特征在于：振动臂(3-1)端面与振动块(3-2)端面的高度差为0～80微米，振动臂厚度为3～20微米，振动臂(3-1)的弧所对应的圆心角为5°～15°；振动块(3-2)厚度小于或等于100微米。

3、根据权利要求1所述的一种微型全光纤F-P加速度传感器，其特征在于：扇形通孔(3-3)的内径为8～20微米，外径为20～40微米。

4、根据权利要求1所述的一种微型全光纤F-P加速度传感器，其特征在于：振动臂(3-1)的数量为2、3、4个或更多，且在不同数量的振动臂(3-1)情况下，各个振动臂(3-1)之间都按圆心角对称。

5、根据权利要求1所述的一种微型全光纤F-P加速度传感器，其特征在于：实芯光子晶体光纤(3)的长度为500微米～2毫米。

6、根据权利要求1所述的一种微型全光纤F-P加速度传感器，其特征在于：所述的空芯光纤(2)，可以采用空芯光子晶体光纤，也可以采用空芯玻璃光纤。

7、根据权利要求6所述的一种微型全光纤F-P加速度传感器，其特征在于：采用空芯光子晶体光纤时，空芯光纤(2)长度为10微米～10厘米；采用空芯玻璃光纤时，空芯光纤(2)长度为10微米～800微米。

8、一种微型全光纤F-P加速度传感器的制作方法，其特征在于：该方法步骤如下：

1)采用手动熔接的方法将普通单模光纤(1)一端与空芯光纤(2)的一端熔接；

2)根据需要的F-P干涉腔长度，切割空芯光纤(2)；

3)采用手动熔接的方法将切割好的空芯光纤(2)的切割端与实芯光子晶体光纤(3)一端熔接；

4)根据需要的长度，切割实芯光子晶体光纤(3)；

5)采用研磨盘将实芯光子晶体光纤(3)精确研磨到设计长度；

6)采用飞秒激光或157nm激光微加工法，在实芯光子晶体光纤(3)的研磨端，加工出与实芯光子晶体光纤(3)横切面同圆心的若干个扇形通孔(3-3)；在各个扇形通孔(3-3)的分隔部分，加工出按圆心角对称的振动臂(3-1)，所有扇形通孔(3-3)和振动臂(3-1)一起组成圆环形状，圆环所围的部分形成振动块(3-2)。

9、根据权利要求8所述的一种微型全光纤F-P加速度传感器的制作方法，其特征在于：

所述的空芯光纤(2)长度为10微米～800微米；

所述的实芯光子晶体光纤(3)的长度为500微米～2毫米；

所述的扇形通孔(3-3)轴向贯穿实芯光子晶体光纤(3)；振动臂(3-1)的数量为2、3或4个，且在不同数量的振动臂(3-1)情况下，各个振动臂(3-1)之间都按圆心角对称；振动臂(3-1)端面处于实芯光子晶体光纤(3)裸露端端面和实芯光子晶体光纤(3)熔接端端面之间，振动臂(3-1)端面与振动块(3-2)端面的高度差为0～80微米，振动臂厚度为3～20微米，振动臂(3-1)的弧所对应的圆心角为5°～15°，振动块(3-2)厚度小于或等于100微米；扇形通孔(3-3)的内径为8～20微米，外径为20～40微米。

10、根据权利要求8所述的一种微型全光纤F-P加速度传感器的制作方法，其特征在于：

所述的空芯光纤(2)长度为10微米～10厘米；

所述的实芯光子晶体光纤(3)的长度为500微米～2毫米；

所述的扇形通孔(3-3)轴向贯穿实芯光子晶体光纤(3)；振动臂(3-1)的数量为2、3或4个，且在不同数量的振动臂(3-1)情况下，各个振动臂(3-1)之间都按圆心角对称；振动臂(3-1)端面处于实芯光子晶体光纤(3)裸露端端面和实芯光子晶体光纤(3)熔接端端面之间，振动臂(3-1)端面与振动块(3-2)端面的高度差为0～80微米，振动臂厚度为3～20微米，振动臂(3-1)的弧所对应的圆心角为5°～15°，振动块(3-2)厚度小于或等于100微米；扇形通孔(3-3)的内径为8～20微米，外径为20～40微米。