[发明专利]一种涂覆PVA薄膜的U型微纳光纤耦合器及制备方法和应用

权利要求书

1.一种涂覆PVA薄膜的U型微纳光纤耦合器，其特征在于，该耦合器由两根交叉缠绕一次的单模光纤加热拉锥形成微纳光纤耦合器，分为腰区和过渡区；所述腰区为交叉点拉锥变长形成平行贴合的区域，腰区各处直径相同；所述过渡区为腰区两端以外至端口间的区域；腰区外层涂覆厚度为40～70纳米的PVA敏感膜。

2.权利要求1所述的涂覆PVA薄膜的U型微纳光纤耦合器的制备方法，其特征在于，步骤如下：

步骤1：采用火焰加热拉锥技术，将两根交叉缠绕一次的单模光纤加热至1200～1400℃并进行拉锥，拉锥后的一对单模光纤形成微纳光纤耦合器，分为四个端口：端口一和端口三为同一根单模光纤的两个端口，端口二和端口四为另一根单模光纤的两个端口；

步骤2：在微纳光纤耦合器的腰区涂覆一层厚度为40～70纳米的PVA敏感膜，在室温条件下，将镀完PVA敏感膜的微纳光纤耦合器静置20～25小时后将其弯成以腰区为中心对称的U型结构。

3.如权利要求2所述的制备方法，其特征在于，步骤2中的U型弯曲角度为180度。

4.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，将端口一和端口二穿过玻璃毛细管A，将端口三和端口四穿过玻璃毛细管B，实现对涂覆PVA薄膜的U型微纳光纤耦合器(3)的固定。

5.如权利要求2或3所述的制备方法，其特征在于，所述的玻璃毛细管A和玻璃毛细管B直径为0.8～1.2毫米，壁厚为100～120微米。

6.如权利要求4所述的制备方法，其特征在于，所述的玻璃毛细管A和玻璃毛细管B直径为0.8～1.2毫米，壁厚为100～120微米。

7.采用权利要求1所述U型微纳光纤耦合器的湿度装置，其特征在于，包括涂覆PVA薄膜的U型微纳光纤耦合器(3)、光源(1)、密封湿度仪(5)、光谱分析仪(10)和湿度电子传感器(7)；

所述的湿度电子传感器(7)包括电子湿度计和显示屏；电子湿度计用于监测密封湿度仪(5)内的湿度，通过导线(8)将数据传输到显示屏上；

涂覆PVA薄膜的U型微纳光纤耦合器(3)和湿度电子传感器(7)的电子湿度计固定在密封湿度仪的盖子(4)上，密封湿度仪的盖子(4)下表面与密封湿度仪(5)紧固，密封湿度仪(5)内置盐溶液(6)；

光源(1)通过单模光纤A(2)与涂覆PVA薄膜的U型微纳光纤耦合器(3)的端口一连接，涂覆PVA薄膜的U型微纳光纤耦合器(3)的端口四通过单模光纤B(9)与光谱分析仪(10)连接。

8.如权利要求7所述的湿度装置，其特征在于，所述的光源(1)工作波长为1530nm～1625nm；所述的光谱分析仪(10)的分辨率不大于0.02nm。