The invention discloses an ultra-compact all-fiber Mach Zehnder interferometer, which comprises a photonic crystal fiber, a first single-mode fiber and a second single-mode fiber, one end of a photonic crystal fiber and a first single-mode fiber welded together, a closed spherical air cavity is formed at the weld point, and a closed tapered area is formed for the spherical air cavity. The other end of the photonic crystal fiber is connected to the second single mode optical fiber. An enclosed air cavity is formed by the fusion of photonic crystal fiber (PCF) and ordinary single-mode fiber (SMF) and a Mach Zeid interferometer is formed by tapering with a fiber tapering machine. The invention also discloses a fabrication method of ultra-compact all-fiber Mach Zehnder interferometer. The ultra-short interference arm length greatly reduces the optical transmission loss and obtains high contrast interference signal, greatly reduces the crosstalk caused by bending, and improves the stability of the system.
【技术实现步骤摘要】
一种超紧凑全光纤马赫-泽德干涉仪及其制作方法
本专利技术涉及光纤传感领域,特别是一种超紧凑全光纤马赫-泽德干涉仪及其制作方法。
技术介绍
传统光纤马赫-泽德干涉仪由于其体积小、质量轻、分辨率和测量精度高、结构紧凑以及可靠性高等特点,在光纤传感中占据着十分重要的地位,并已在折射率、应力、温度等领域得到了应用。传统光纤马赫-泽德干涉仪采用两个3dB耦合器实现,由两根光纤构成干涉臂,在各种应用中易受外界环境干扰,稳定性及抗干扰能力较差。因此,人们尝试将MZI制作在同一根光纤上制成全光纤马赫-泽德干涉仪,结构紧凑、制作简单、稳定性好,因而得到了研究人员广泛的研究兴趣。全光纤马赫-泽德干涉仪可在单模光纤(SMF)上引入锥区构成、通过纤芯错位熔接构成、还可利用双芯光纤构成;以上分别在文献《FiberMach-Zehnderinterferometerbasedonconcatenateddown-andup-tapersforrefractiveindexsensingapplication[J]》(Opt.Commun.,2013,288:47-51),《Single-modefiberrefractiveindexsensorbasedoncore-offsetattenuators》(IEEEPHOTONICSTECHNOLOGYLETTERS,20(16):1387-1389,2008),《用于应力传感的双芯光纤马赫-曾德尔干涉仪[J]》(光电子·激光,2010,21(10):1488-1491)中有公开。申请(专利)号201010606119.5“一种光纤马 ...
【技术保护点】
1.一种超紧凑全光纤马赫‑泽德干涉仪,其特征在于,包括光子晶体光纤、第一单模光纤和第二单模光纤,光子晶体光纤的一端和第一单模光纤熔接,在熔接点处形成封闭的球形空气腔,对球形空气腔拉锥,形成封闭在光纤拉锥区中的纺锤型空气腔,光子晶体光纤的另一端与第二单模光纤连接。
【技术特征摘要】
1.一种超紧凑全光纤马赫-泽德干涉仪,其特征在于,包括光子晶体光纤、第一单模光纤和第二单模光纤,光子晶体光纤的一端和第一单模光纤熔接,在熔接点处形成封闭的球形空气腔,对球形空气腔拉锥,形成封闭在光纤拉锥区中的纺锤型空气腔,光子晶体光纤的另一端与第二单模光纤连接。2.根据权利要求1所述的一种超紧凑全光纤马赫-泽德干涉仪,其特征在于,所述光子晶体光纤的长度为20mm。3.根据权利要求1所述的一种超紧凑全光纤马赫-泽德干涉仪,其特征在于,光纤拉锥区腰椎直径为40μm。4.根据权利要求1所述的一种超紧凑全光纤马赫-泽德干涉仪,其特征在于,所述光纤拉锥区中的纺锤型空气腔,截面最大直径为13.4μm,长度为80μm。5.根据权利要求1所述的一种超紧凑全光纤马赫-泽德干涉仪,其特征在于,所述光子晶体光纤在熔接点处的完全塌陷区域长度为100μm。6.一种超紧凑全光纤马赫-泽德干涉仪的制作方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1、取一根单模光纤跳线,从中间剪开成两根单头跳线,去除尾部涂敷层;步骤2、取一根实心光子晶体光纤,去除涂敷层;步骤3、采用光纤切割刀垂直切割第一根单头跳线的尾端...
【专利技术属性】
技术研发人员:王婷婷,王菲,葛益娴,沈娟,
申请(专利权)人:南京信息工程大学,
类型:发明
国别省市:江苏,32
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