可調(diào)fp腔的fp干涉儀的制作方法及制作裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及光纖應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法及制作裝置。所述制作方法包括如下步驟：將兩光纖的待熔接端面涂抹液體并進行熔接，使涂抹的液體在熔接過程中氣化并在熔接后的光纖中形成氣泡，初步形成FP干涉儀；所述氣泡即為FP腔；通過實時調(diào)節(jié)所述氣泡沿光纖軸向的腔長實現(xiàn)對所述FP干涉儀參數(shù)的調(diào)節(jié)，直到所述FP干涉儀滿足設(shè)定的參數(shù)要求。與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明所提供的技術(shù)方案只需利用普通的商用光纖熔接機即可制作出FP干涉儀，制作的方法簡單、易于操作，裝置成本較低，而且制作出的FP干涉儀可靈活調(diào)節(jié)FP腔的腔長，從而實現(xiàn)對制作的FP干涉儀參數(shù)的調(diào)節(jié)。
【專利說明】可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法及制作裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及光纖應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法及制作裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]FP干涉儀(法布里珀羅干涉儀)在眾多領(lǐng)域具有廣泛應(yīng)用，比如生物醫(yī)學監(jiān)測、建筑結(jié)構(gòu)監(jiān)測等。隨著FP干涉儀應(yīng)用領(lǐng)域的日漸擴展，其制作方法也出現(xiàn)了多種方式，其中基于光纖形成的FP干涉儀就有機械連接腔、化學腐蝕、飛秒或離子束微加工以及在光纖末端鍍高反射薄膜等多種制作方法。
[0003]然而眾多制作方法也存在一定弊端，一般而言，這些制作方法都具有制作裝置昂貴或制作方法復(fù)雜等。比如，采用在光纖末端鍍高反射薄膜的方法需要復(fù)雜的鍍膜設(shè)備，機械連接腔需要采用高精密機械連接可調(diào)諧FP干涉設(shè)備、飛秒微加工的方式需要價格昂貴的飛秒激光器等，化學腐蝕的方法一般利用氫氟酸對光纖進行腐蝕，在光纖內(nèi)部形成FP腔，但制作過程中利用的氫氟酸具有劇毒，對操作者具有嚴重傷害。除此之外，上述眾多制作方法所制作的FP干涉儀一般不能靈活調(diào)節(jié)干涉儀的干涉對比度及自由譜寬等參數(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對以上利用傳統(tǒng)技術(shù)制作FP干涉儀的過程中存在的問題，本發(fā)明提供了一種可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法及制作裝置，利用液體受熱氣化在光纖內(nèi)部形成一個氣泡腔作為所形成的FP干涉儀的FP腔，制作裝置實時監(jiān)測FP干涉儀的參數(shù)，并通過調(diào)節(jié)氣泡沿光纖軸向的腔長使所形成的FP干涉儀滿足設(shè)定的參數(shù)要求。本發(fā)明是這樣實現(xiàn)的:
[0005]一種可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法，包括如下步驟:
[0006]將兩光纖的待熔接端面涂抹液體并進行熔接，使涂抹的液體在熔接過程中氣化并在熔接后的光纖中形成氣泡，初步形成FP干涉儀；所述氣泡即為FP腔；
[0007]通過實時調(diào)節(jié)所述氣泡沿光纖軸向的腔長實現(xiàn)對所述FP干涉儀參數(shù)的調(diào)節(jié)，直到所述FP干涉儀滿足設(shè)定的參數(shù)要求。
[0008]進一步地,所述熔接包括如下步驟:
[0009]將兩光纖的待熔接端面接觸，并將兩光纖的纖芯對準；
[0010]驅(qū)動兩光纖對接觸面施加擠壓應(yīng)力，并對處于擠壓狀態(tài)的接觸面加熱，使兩光纖的待熔接端面熔接。
[0011 ] 進一步地，所述氣泡沿光纖軸向的腔長通過驅(qū)動兩光纖對所述氣泡施加沿光纖軸向的擠壓或拉伸應(yīng)力，然后對所述氣泡進行加熱以釋放所述擠壓或拉伸應(yīng)力的方式進行調(diào)節(jié)。
[0012]進一步地，將兩光纖的待熔接端面涂抹液體前，還包括如下步驟:
[0013]將兩光纖的待熔接端面熱熔成弧面。
[0014]進一步地，將兩光纖的待熔接端面熱熔成弧面之前，還包括如下步驟:[0015]將兩光纖的待熔接端面切平。
[0016]進一步地，所述兩光纖通過電極放電熱熔或CO2激光熱熔的方式進行熔接。
[0017]一種基于上述任意一種可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法的制作裝置，包括:
[0018]光纖熔接機、3dB耦合器、光譜儀、激光光源；
[0019]所述3dB耦合器的兩輸入端分別連接所述激光光源與光譜儀，兩輸出端中的一端用于連接兩待熔接光纖之一，另一端被屏蔽；
[0020]所述光纖熔接機設(shè)置有兩步進馬達，用于定位兩待熔接光纖在所述光纖熔接機中的位置。
[0021]進一步地，所述光纖熔接機通過電極放電熱熔或CO2激光熱熔的方式對兩待熔接光纖進行熔接。
[0022]進一步地，所述另一端被放入溶液或繞成圈。
[0023]與現(xiàn)有技術(shù)相比，采用本發(fā)明所提供的技術(shù)方案只需利用普通的商用光纖熔接機即可制作出FP干涉儀，制作的方法簡單易于操作，裝置成本較低，而且制作出的FP干涉儀可靈活調(diào)節(jié)FP腔的腔長，從而實現(xiàn)對制作的FP干涉儀參數(shù)的調(diào)節(jié)。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0024]圖1:本發(fā)明實施例提供的可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2:采用上述裝置制作可調(diào)FP腔的FP干涉儀的方法流程示意圖；
[0026]圖3:上述流程中，兩光纖待熔接端面被切平的示意圖；
[0027]圖4:上述流程中，兩光纖待熔接端面被熱熔成弧面示意圖；
[0028]圖5:上述流程中，兩光纖被熱熔成弧面的端面上涂抹液體的示意圖；
[0029]圖6:上述流程中，兩涂抹液體后的待熔接端面的熔接示意圖；
[0030]圖7:上述流程中，兩涂抹液體后的待熔接端面熔接后在光纖形成的氣泡示意圖；
[0031]圖8:上述流程中，通過擠壓氣泡的方式調(diào)節(jié)氣泡沿光纖軸向腔長的示意圖；
[0032]圖9:上述流程中，通過拉伸氣泡的方式調(diào)節(jié)氣泡沿光纖軸向腔長的示意圖。
【具體實施方式】
[0033]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本發(fā)明進行進一步詳細說明。
[0034]如圖1所示，本發(fā)明提供了一種制作可調(diào)諧光纖內(nèi)腔的FP干涉儀的裝置，該裝置包括光纖熔接機1、光譜儀4、激光光源3、3dB耦合器2，制作FP干涉儀所需材料包括待熔接的兩光纖以及液體。制作FP干涉儀的總體流程如圖2所示。結(jié)合圖2，對制作FP干涉儀的各步驟分別描述如下:
[0035]步驟1，如圖3所示，將兩光纖的待熔接端面切平，并將待熔接端面放入光纖熔接機I中。同時，將3dB耦合器2的兩輸入端連接激光光源3及光譜儀4，兩輸出端口中的一端連接兩待熔接光纖之一，另一端屏蔽。屏蔽3dB耦合器2的另一輸出端的目的是為避免引入反射信號干擾后續(xù)的光纖熔接及對所形成的FP干涉儀參數(shù)的調(diào)節(jié)，因此可將另一端放入溶液5中或繞成小圈。
[0036]步驟2，如圖4所示，通過設(shè)置在光纖熔接機I上的兩步進馬達控制兩待熔接端面距離光纖熔接機I中的加熱中心的距離，然后設(shè)置熱熔參數(shù)對兩待熔接端面進行加熱，使兩待熔接端面被熱熔成弧面6。熱熔可采用電極放電熱熔或CO2激光熱熔的方式?；∶?的尺寸可影響后續(xù)形成的氣泡大小，通過調(diào)節(jié)熱熔參數(shù)可控制形成的弧面6的尺寸。若采用電極放電，則熱熔參數(shù)為放電功率與放電時間，若采用CO2激光熱熔，則熱熔參數(shù)為激光功率與加熱時間。
[0037]步驟3、如圖5所示，在被熱熔成弧面的兩待熔接端面上涂抹液體7。當兩光纖的待熔接端面被熱熔成弧面6后，將兩光纖取出，并在兩光纖的弧面6上涂抹液體7，然后再放入光纖熔接機I中。
[0038]步驟4、如圖5箭頭所示，將兩光纖的兩待熔接端面正對，然后通過兩步進馬達將涂抹了液體7的兩待熔接端面向中間移動，使兩待熔接端面接觸，并將接觸面置于光纖熔接機I的加熱中心處，然后設(shè)置熱熔參數(shù)對兩待熔接端面進行熔接(如圖6所示)。在熔接過程中所涂抹的液體7汽化而在熔接后的光纖中形成氣泡8 (如圖7所示)。此時初步形成FP腔，所形成的氣泡8即為FP干涉儀的FP腔。
[0039]步驟5、通過實時調(diào)節(jié)所述氣泡沿光纖軸向的腔長實現(xiàn)對所述FP干涉儀參數(shù)的調(diào)節(jié)，直到所述FP干涉儀滿足設(shè)定的參數(shù)要求。首先介紹該步驟所依據(jù)的原理:

[0040]定義干涉信號光強度為
【權(quán)利要求】
1.一種可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法，其特征在于，包括如下步驟: 將兩光纖的待熔接端面涂抹液體并進行熔接，使涂抹的液體在熔接過程中氣化并在熔接后的光纖中形成氣泡，初步形成FP干涉儀；所述氣泡即為FP腔； 通過實時調(diào)節(jié)所述氣泡沿光纖軸向的腔長實現(xiàn)對所述FP干涉儀參數(shù)的調(diào)節(jié)，直到所述FP干涉儀滿足設(shè)定的參數(shù)要求。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法，其特征在于，所述熔接包括如下步驟: 將兩光纖的待熔接端面接觸，并將兩光纖的纖芯對準； 驅(qū)動兩光纖對接觸面施加擠壓應(yīng)力，并對處于擠壓狀態(tài)的接觸面加熱，使兩光纖的待熔接端面熔接。
3.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法，其特征在于，所述氣泡沿光纖軸向的腔長通過驅(qū)動兩光纖對所述氣泡施加沿光纖軸向的擠壓或拉伸應(yīng)力，然后對所述氣泡進行加熱以釋放所述擠壓或拉伸應(yīng)力的方式進行調(diào)節(jié)。
4.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法，其特征在于，將兩光纖的待熔接端面涂抹液體前，還包括如下步驟: 將兩光纖的待熔接端面熱熔成弧面。
5.如權(quán)利要求4所述的可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法，其特征在于，將兩光纖的待熔接端面熱熔成弧面之前，還包括如下步驟: 將兩光纖的待熔接端面切平。
6.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法，其特征在于，所述兩光纖通過電極放電熱熔或CO2激光熱熔的方式進行熔接。
7.一種基于權(quán)利要求1至6中任一權(quán)利要求所述的可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法的制作裝置，其特征在于，包括: 光纖熔接機、3dB耦合器、光譜儀、激光光源； 所述3dB耦合器的兩輸入端分別連接所述激光光源與光譜儀，兩輸出端中的一端用于連接兩待熔接光纖之一，另一端被屏蔽； 所述光纖熔接機設(shè)置有兩步進馬達，用于定位兩待熔接光纖在所述光纖熔接機中的位置。
8.如權(quán)利要求6所述的可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法的制作裝置，其特征在于，所述光纖熔接機通過電極放電熱熔或CO2激光熱熔的方式對兩待熔接光纖進行熔接。
9.如權(quán)利要求7所述的可調(diào)FP腔的FP干涉儀的制作方法的制作裝置，其特征在于，所述另一端被放入溶液或繞成圈。
【文檔編號】G01D5/26GK103900621SQ201410127074
【公開日】2014年7月2日 申請日期:2014年3月31日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月31日
【發(fā)明者】王義平, 劉申, 廖常銳 申請人:深圳大學