The utility model provides a Mach Zehnder interferometer on an optical fiber line based on femtosecond laser writing waveguide, including a broadband light source, a sensing head and a spectral analyzer. The sensing head is composed of a femtosecond laser writing waveguide in a fused single-mode coreless single-mode optical fiber. It is characterized by: femtosecond laser writing three waveguides in a fused composite optical fiber. The first waveguide is an oblique line with an angle of 1.5 degrees to the core, the second waveguide is a horizontal line parallel to the core, and the third waveguide is an oblique line with an angle of 1.5 degrees to the core. The light in the single-mode core is coupled into the coreless fiber by the first waveguide. After the transverse waveguide, the light is coupled back to the single-mode core through the third waveguide. The light from the broadband light source is transmitted to the spectrometer through the sensor head to form Mach Zehnder interferometer. The measured environmental parameters can be calculated by measuring the wavelength or intensity drift of the characteristic peak of the transmission spectrum. The utility model has the characteristics of strong device and simple preparation, and can be used for measuring temperature, strain and refractive index.
【技术实现步骤摘要】
一种基于飞秒激光刻写波导的光纤线上马赫-曾德干涉仪
本技术提供了一种基于飞秒激光刻写波导的光纤线上马赫-曾德干涉仪,属于光纤传感技术。
技术介绍
光纤传感器相对于传统传感器来说,其具有极高的灵敏度和分辨率,频带范围很宽,动态范围很大,不受电磁场干扰等优点,近年来在国防军事部、科研部门以及制造工业、能源工业、医疗等科学研究领域中都得到实际应用。传感器的发展趋势是灵敏、精确、适用性强、小巧和智能化。在众多光纤传感器中,基于马赫曾德的光纤传感器发展迅速,成为了光纤传感器研究领域的一个重要分支,广泛应用于结构内应变、应力、温度、压力、形变、振动和位移等物理量连续实时的安全检测,还可用于复合材料的固化状态的监测等。对于飞机、舰船、建筑等安全使用及完整性检测具有重要意义。目前,各种新颖的马赫曾德干涉仪及其制作方法也层出不穷,如基于内部具有空腔的微锥形光纤,错位熔接的光纤,光纤光栅和特种光纤等。以上所述均有很大不足,内置气腔设备很脆弱,坚固性差;光纤纤芯错位熔接其重复性难以实现,并且手动组装需要大量时间;光纤光栅写入过程复杂,成本较高,且其结构的不稳定性在一定程度上限制了其应用;特殊光纤价格昂贵。此外,它们的自由光谱范围(FSR)难以精确控制。为了克服这些缺点,我们需要采用新的技术来制作光纤传感器件。飞秒激光辐射可以在二氧化硅材料内部的局部区域产生持久的正或负折射率改变,因此它可以用于在二氧化硅材料内部刻制波导。尽管二氧化碳激光和紫外激光曝光法均可用于制作二氧化硅材料中的光波导,但飞秒激光刻录法具有较高的精度和较好的表面光洁度。因此,飞秒激光有望在器件生产上有很大的潜力 ...
【技术保护点】
1.一种基于飞秒激光刻写波导的光纤线上马赫‑曾德干涉仪,包括宽带光源,传感头,光谱分析仪,其连接方式为:传感头一端与宽带光源连接,另一端和光谱分析仪相连接;其特征在于:所述的传感头,由飞秒激光在已经熔接好的单模‑无芯‑单模光纤内刻写波导构成。
【技术特征摘要】
1.一种基于飞秒激光刻写波导的光纤线上马赫-曾德干涉仪,包括宽带光源,传感头,光谱分析仪,其连接方式为:传感头一端与宽带光源连接,另一端和光谱分析仪相连接;其特征在于:所述的传感头,由飞秒激光在已经熔接好的单模-无芯-单模光纤内刻写波导构成。2.根据权利要求1所述一种基于飞秒激光刻写波导的光纤线上马赫-曾德干涉仪,其特征在于:所诉的波导结构分为三段,第一段波导是与纤芯夹角为1.5°的斜线,第二段波导为平行于纤芯的横线,第三段波导为与纤芯的夹角为1.5°的斜线,三段波导结构刻...
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