[发明专利]一种熔锥型光纤马赫-增德尔传感器的制备方法

说明书

本发明公开了一种熔锥型光纤马赫‑增德尔传感器的制备方法。本发明光纤马赫‑增德尔传感器能够同时测量温度、折射率，将光纤纤芯和包层等效为参考臂和探测臂，纤芯和包层中传输的光会发生干涉，形成待测光谱。具体制作工艺是在两节单模光纤间加入多模光纤，并在多模光纤上熔接出光纤粗锥，最后用氢氟酸对传感臂进行腐蚀。通过对光纤粗锥制作方法的深入研究，以及对腐蚀工艺的精确运用，制作出多参量传感测量的光纤马赫‑增德尔传感器。

技术领域

本发明属于光纤传感领域，涉及光纤传感器的制备，具体涉及到多模光纤马赫-增德尔传感器的制作方法，光纤粗锥的制作及光纤的腐蚀工艺。

背景技术

光纤传感器件具有抗电磁干扰、电绝缘性好、使用安全等诸多优点。各国都高度重视光纤传感器的研发，投入大量经费来开展光纤传感器的技术研发。在实际测量时，折射率的测量不可避免地要受到温度变化的影响因此实现折射率和温度的同时测量很有必要。光纤马赫-曾德尔传感器结构属于干涉型传感器，该结构以其灵敏度高、质轻、结构紧凑多变、测量对象多、化学性质稳定、对被测介质影响小、成本低等优点，在军事与民用的诸多领域得到了广泛应用。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术不足，提供提供一种一种熔锥型光纤马赫-增德尔传感器的制备方法。

本发明的技术方案是这样实现的：

一种熔锥型光纤马赫-增德尔传感器的制备方法，包括以下步骤：

1)制备单多单的光纤马赫-增德尔基本结构，首先在两段单模光纤中加入一段多模光纤，纤芯直径为50um到100um之间，包层的直径为125um；

2)在多模光纤上用熔接机制作出粗锥耦合点，粗锥的位置在多模光纤的正中间，直径范围在165um-170um，锥长范围在410um-415um；

3)随后对该结构进行腐蚀，用氢氟酸对光纤传感壁进行腐蚀10-25分钟，用百分比浓度为1％-2％的NaOH溶液及去离子水清洗传感壁；

4)最后利用多参量矩阵方程，对该传感器进行温度、折射率多参量测量。

所述的多模光纤的长度为10mm到100mm之间。

所述步骤3)中百分比浓度为30％-50％氢氟酸。

附图说明

图1为光纤传感器制作流程图。

图2为光纤粗锥型马赫-增德尔传感器示意图。

其中1为光纤粗锥。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，具体步骤如下：

1.基于多模光纤制作多参量传感器的方法，包括以下步骤：

制备马赫-增德尔传感器：在两节单模间加入多模光纤。由于模式失配而在多模中产生高阶模式并进行干涉，用单模光纤耦合导出后可解调出干涉条纹。

首先，必须对光纤端面的切割进行检查，保证平整度和洁净度。

除去涂覆层。本发明所使用的光纤都是裸纤，只有涂覆层。首先，用米勒钳将距光纤切割端的涂覆层剥去，然后用蘸酒精的脱脂棉擦拭光纤，除去包层上的残渣，将其表面清洁干净。

(2)将剥掉涂覆层的光纤端进行切割处理。本实验所使用的切刀Furukawa FITELS325，需要注意的是切割时，光纤必须平整放置，刀口与光纤轴线垂直。

(3)因为光纤端面是否平整洁净，将直接影响光纤的熔接效果。需要对切割好的光纤端面进行进一步的检查。