[发明专利]一种并行双M-Z光纤磁传感装置及其制作方法

权利要求书

1.一种并行双M-Z光纤磁传感装置，其特征在于，包括宽带光源、光纤耦合器、M-Z磁传感探头、参考M-Z磁传感探头和光谱分析仪；所述第一光纤耦合器一侧端口通过单模光纤与宽带光源连接，所述第一光纤耦合器另一侧两端口通过单模光纤分别与M-Z磁传感探头和参考M-Z磁传感探头一端相连，所述第二光纤耦合器一侧端口通过单模光纤与光谱分析仪相接，所述第二光纤耦合器另一侧两端口通过单模光纤分别与M-Z磁传感探头和参考M-Z磁传感探头另一端相连；所述M-Z磁传感探头设有干涉结构的光纤，所述干涉结构的光纤外部套设有封闭的石英微管，所述石英微管内部和干涉结构光纤外部之间的封闭空间中填充有磁流体，在石英微管内形成一个M-Z干涉仪。

2.根据权利要求1所述一种并行双M-Z光纤磁传感装置，其特征在于，所述M-Z磁传感探头采用偏置M-Z干涉结构，所述偏置M-Z干涉结构内设有偏置结构的单模光纤，所述偏置结构两边的单模光纤中心对齐。

3.根据权利要求1所述一种并行双M-Z光纤磁传感装置，其特征在于，所述M-Z磁传感探头采用拉锥M-Z干涉结构，所述拉锥M-Z干涉结构内设有拉锥结构的单模光纤。

4.根据权利要求1所述一种并行双M-Z光纤磁传感装置，其特征在于，所述M-Z磁传感探头采用双球M-Z干涉结构，所述双球M-Z干涉结构内设有光子晶体光纤，所述光子晶体光纤的两端分别与单模光纤端面的光纤泡熔接。

5.根据权利要求1所述一种并行双M-Z光纤磁传感装置，其特征在于，所述M-Z磁传感探头和参考M-Z磁传感探头长度为1至1.5cm。

6.根据权利要求1所述一种并行双M-Z光纤磁传感装置及其制作方法，其特征在于：所述光纤耦合器的分光比为50％。

7.根据权利要求1所述一种并行双M-Z光纤磁传感装置，其特征在于，所述单模光纤为G.652单模光纤，纤芯直径为8.2um，包层直径为125um。

8.根据权利要求1所述一种并行双M-Z光纤磁传感装置，其特征在于，所述光子晶体光纤长2.5cm，气孔间隔为7.5um。

9.根据权利要求1所述一种并行双M-Z光纤磁传感装置，其特征在于，所述石英微管的长度为1.5～2cm，内径为150um，管壁厚度为35um。

10.一种根据权利要求2所述的一种并行双M-Z光纤磁传感装置的制作方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：偏置M-Z磁传感探头的制作：取两根根单模光纤，将两根单模光纤的一端分别去除涂覆层并用酒精清洁，使用光纤熔接机将两根单模光纤去除涂覆层的一端偏置熔接，熔接完成后将此结构固定于三维调节装置上，通过高倍显微镜观察与三维调节装置调节，切取合适长度的偏置光纤；另取一根单模光纤去除涂覆层后与切取后的单模光纤偏置熔接，通过光纤熔接机内置显微镜，调节使得偏置光纤两端相对应且中心对齐；取一段长度比偏置结构稍长的石英微管套在偏置结构外，用密封胶封住石英微管一端，从另一端注入磁流体后用密封胶将注入端密封；

步骤2：参考M-Z磁传感探头的制作：取两根单模光纤分别将一端涂覆层去除并用酒精清洁，用光纤熔接机将此端烧制成光纤泡；取一段光子晶体光纤，去除两端面的涂覆层并用酒精清洁后，用光纤熔接机将光子晶体光纤与一根一端烧制成光纤泡的单模光纤熔接，将熔接好的结构置于三维调节装置上，在高倍显微镜中找到熔接结构并调节三维调节装置，切取合适长度的光子晶体光纤并清洁端面，用光纤熔接机将其与另一根一端烧制成光纤泡的单模光纤熔接；

步骤3：将第一光纤耦合器一侧一端口经单模光纤与宽带光源相连，第一光纤耦合器另一侧两端口经单模光纤分别与偏置M-Z磁传感探头和参考M-Z磁传感探头一端相连，偏置M-Z磁传感探头和参考M-Z磁传感探头另一端分别与第二光纤耦合器一侧两端口经单模光纤相连，偏置M-Z磁传感探头和参考M-Z磁传感探头构成并行双M-Z结构，第二光纤耦合器另一侧一端口经单模光纤与光谱分析仪相连。