[发明专利]基于光纤熔锥的本征型法布里-珀罗拉力传感器件及其制造方法

权利要求书

1.一种基于光纤熔锥的本征型法布里-珀罗拉力传感器件，包括单模光纤（3），其特征在于，通过加热熔融单模光纤（3）拉制出光纤熔锥，光纤熔锥中部为锥腰（1），锥腰（1）两侧通过对称的过渡区域（2）连接单模光纤（3）；通过飞秒激光在锥腰（1）刻写两个折射率改变区域，形成光纤本征型法布里-珀罗拉力传感器的两个反射镜（4）。

2.根据权利要求1所述的基于光纤熔锥的本征型法布里-珀罗拉力传感器件，其特征在于，利用飞秒激光在锥腰（1）的直径范围为50-125μm处刻写两个反射镜（4），两个反射镜（4）间的距离范围为100-600μm，在该器件下的拉力传感特性与锥腰（1）直径相关。

3.一种基于光纤熔锥的本征型法布里-珀罗拉力传感器件的制造方法，用于制作根据权利要求1所述的基于光纤熔锥的本征型法布里-珀罗拉力传感器件，其特征在于，操作步骤如下：

1）光纤熔锥制备：在拉制前，截取适当长度的单模光纤（3），在单模光纤（3）中间剥去2cm左右的涂覆层，并用无水乙醇擦拭干净；接着将单模光纤（3）放置在光纤夹具中，使剥去涂覆层的光纤处于光纤夹具的中间，并在夹具两边放置各一段与预拉单模光纤（3）平行的普通单模光纤以固定预拉单模光纤（3）；最后通过程序控制拉伸速度、拉伸长度以及氢气流量，得到光纤熔锥；

2）飞秒激光刻写光纤法布里-珀罗腔：将剥去涂覆层的光纤固定在载玻片上，并将载玻片放置在三维微加工平台上；选取50倍率的聚焦物镜，通过CCD监控确定飞秒激光焦点所在位置，移动微加工平台将飞秒激光聚焦到光纤纤芯；采用自上而下的纵向加工方式，即光纤的移动方向平行于飞秒激光光束的传输方向；加工时，将飞秒激光聚焦于光纤纤芯，让微加工平台先沿着z轴方向向上移动，激光聚焦于纤芯的下方，接着沿着z轴方向向下移动并点击电子快门，使飞秒激光穿过纤芯，从而在纤芯上形成内部反射镜，接着沿x轴向锥腰另一端移动一定的距离刻写第二个反射镜；在单模光纤进行刻写时，为了使折射率改变区域能够更好的覆盖纤芯均匀稳定的分布并获得较高的干涉条纹对比度，采用20mW的刻写功率进行刻写，微加工平台上下移动的距离分别为20μm和14μm，平台上下移动的速度为1μm/s。