一种基于U型拉锥单模‑多模‑单模光纤结构的折射率传感器制造技术

本发明专利技术涉及一种基于U型拉锥单模－多模－单模光纤结构的新型折射率传感器，采用单模－多模－单模光纤结构作为基本传感元件，利用火焰扫描法对多模光纤进行拉锥，并将其弯曲成U型，通过测量外界折射率变化所引起的干涉峰波谷位置的偏移量，实现对外界介质折射率的传感。本发明专利技术发挥了拉锥并弯曲后的多模光纤中倏逝场对外部介质折射率变化的敏感性，具有较高的折射率测量灵敏度，并且具有尺寸小巧、制备工艺简单、易于与其他光纤组件连接以及成本低等优势，可广泛应用于化学和生物传感等领域。

A refractive index based on U type tapered single-mode multimode single-mode fiber structure rate sensor

【技术实现步骤摘要】
一种基于U型拉锥单模－多模－单模光纤结构的折射率传感器
本专利技术涉及光纤传感器的
，具体涉及一种基于U型拉锥单模－多模－单模光纤结构的折射率传感器，对研制高灵敏度的光纤折射率传感器及其在小型空间的应用有着重要的意义和价值，在化学和生物传感领域有广泛的发展前景。
技术介绍
折射率传感在化学和生物医疗等多个领域都十分重要，而随着科技的发展，对折射率传感器的性能，尤其是在小型化、高灵敏度方面，提出了更高的要求。光纤折射率传感器体积小、抗电磁干扰能力强，成为了研究热点。目前常用的光纤结构包括马赫曾德尔干涉结构、法珀干涉结构、布拉格光栅、长周期光栅、表面等离子体和单模－多模－单模(SMS)光纤结构等。其中，单模－多模－单模光纤结构具有灵敏度高、结构紧凑、制作简单、成本低等优点，得到了广泛关注。在折射率传感中，要求传输光和外界介质充分作用，因此一般采用氢氟酸腐蚀的方法去除掉多模光纤的包层，以保证纤芯模和外界介质接触。但该方法操作危险，且腐蚀后的光纤表面不光滑，容易产生损耗。为了避免使用氢氟酸，有研究人员提出了一种拉锥单模－多模－单模(STMS)光纤结构进行折射率传感。STMS光纤传感器由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于U型拉锥单模－多模－单模光纤结构的折射率传感器，其特征在于：包括一个放大自发辐射宽谱光源(1)、一个U型拉锥单模－多模－单模光纤探头(2)、一个光谱分析仪(3)、输入光纤(9)以及输出光纤(10)；所述的U型拉锥单模－多模－单模光纤探头(2)包括一根输入单模光纤(4)、一根弯曲的拉锥多模光纤(5)、一根输出单模光纤(6)、一块固定板(7)和两块UV胶(8)；其中输入单模光纤(4)、弯曲的拉锥多模光纤(5)和输出单模光纤(6)熔接为一体，再弯曲为U型放置于固定板(7)上，由UV胶(8)进行固定；由放大自发射宽谱光源(1)输出的光经由输入光纤(9)进入U型拉锥单模‑多模‑单模光纤探头(2)...

【技术特征摘要】
1.一种基于U型拉锥单模－多模－单模光纤结构的折射率传感器，其特征在于：包括一个放大自发辐射宽谱光源(1)、一个U型拉锥单模－多模－单模光纤探头(2)、一个光谱分析仪(3)、输入光纤(9)以及输出光纤(10)；所述的U型拉锥单模－多模－单模光纤探头(2)包括一根输入单模光纤(4)、一根弯曲的拉锥多模光纤(5)、一根输出单模光纤(6)、一块固定板(7)和两块UV胶(8)；其中输入单模光纤(4)、弯曲的拉锥多模光纤(5)和输出单模光纤(6)熔接为一体，再弯曲为U型放置于固定板(7)上，由UV胶(8)进行固定；由放大自发射宽谱光源(1)输出的光经由输入光纤(9)进入U型拉锥单模-多模-单模光纤探头(2)，在输入单模光纤(4)和弯曲的拉锥多模光纤(5)的熔接点，会激发出一系列高阶模，在弯曲的拉锥多模光纤(5)中，且部分光以倏逝场的形式传输；在输出单模光纤(6)和弯曲的拉锥多模光纤(5)的熔接点，高阶模之间会发生多模干涉，形成多模干涉峰，并重新耦合成单模在输出单模光纤(6)中传输，经由输出光纤(10)传输到光谱分析仪(3)中得到携带多模干涉信息的传输光谱；在弯曲的拉锥多模光纤(5)中以倏逝场形式传输的部分光，可以和外界介质...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁铭，杨碧瑶，杨博闻，代玲玲，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：北京,11