[发明专利]一种基于化学腐蚀法制备无芯光纤法布里-珀罗结构方法

说明书

本发明提供了一种基于化学腐蚀法制备无芯光纤法布里‑珀罗结构方法，该方法中分别去除两根无芯光纤的一个端面的涂覆层，将两个端面插入氢氟酸中进行腐蚀，将完成腐蚀的的无芯光纤进行清洗，然后两端面使用熔接机进行熔接，并进行优化处理，得到具有F‑P结构的无芯光纤，该方法使用无芯光纤，结构制作得成本低，不需要激光器进行繁琐的光刻，得到的结构结构紧凑，稳定性高，灵敏度高，耐高温。

技术领域

本发明涉及光纤技术领域，具体涉及一种基于化学腐蚀法制备无芯光纤法布里-珀罗结构方法。

背景技术

法布里-珀罗(Fabry-Perot,F-P)传感器因不受电磁干扰、适用范围广、可靠性高、分辨率高、精度高、体积小、重量轻等显著优点而受到人们的重视。F-P传感器主要包含本征和非本征两大类。本征型光纤F-P结构一般是在F-P腔的两端分别镀上高反膜，F-P腔体内依然是光纤材料；非本征型F-P结构是利用光纤和一个具有反射面结构的非光纤原件组成。由于光纤的直径为微米量级，因此镀膜材料难以选择，镀膜工艺不好把握，操作难度大。

光纤F-P传感器的主要传感结构是由两个反射平面构成的F-P腔，入射光再F-P腔中经过不断的反射形成光学震荡，产生多光束干涉，其工作原理如图1所示，假设入射光为I₀，经前方透镜汇聚后的的光强为I₁，经后方透镜汇聚后的光强为I₂，相移为ψ，有公式：

其中，R为两个平行平板的反射率，λ为光的波长，n为两块平行平板之间介质的折射率，L为腔长。

2009年电子科技大学饶云江在微加工系统中使用157nm激光器研制出空气腔的自封闭光纤珐珀传感器，使得传感器可在800℃的高温环境下正常工作；

2017年北京信息科技大学张雯等人提出了一种飞秒刻写光纤F-P级联FBG传感器，光纤F-P腔的线性度高于0.98，应变灵敏度约10.53pm/℃。但是，以上研究均基于激光刻写光纤技术，制作工艺复杂，工作效率不高。

发明内容

本发明为了克服现有技术中F-P腔制备方法中制备效率不高，制备过程复杂的缺陷，提供了一种基于化学腐蚀法制备无芯光纤法布里-珀罗结构的方法，该方法具体方案为：

(1)取无芯光纤1和无芯光纤2，去除光纤1端面1.1和光纤2端面2.2的涂覆层；

(2)用酒精擦拭端面1.1和端面2.2后，用切割刀将端面1.1和端面2.2切平；

(3)将无芯光纤1和无芯光纤2黏贴在支架上，插入到氢氟酸中进行腐蚀处理；

(4)将腐蚀处理后的光纤端面浸泡在蒸馏水中，稀释残留酸，再放入超声清洗机中清洗，去除残留酸；

(5)将清洗干净后的光纤1端面1.1和光纤2端面2.2进行熔接；

(6)对熔接成功后的光纤的熔接处通过连续放电进行优化处理；

进一步地，所述氢氟酸的浓度为35％-45％；所述腐蚀处理的时间为15-25min；

进一步地，所述F-P腔的长度为50μm；

进一步地，所述熔接的条件参数设置为：清洁放电时间150ms，预熔功率为标准+10bit，预熔时间为270ms，放电1功率为标准+10bit，放电时间为1500ms。

与现有技术相比较，本发明的有益效果为：