一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F‑P磁场传感器，其特征在于包含单模光纤、毛细管和F‑P腔微结构；所述F‑P腔微结构与所述单模光纤的一端由3D打印直接打印连接，F‑P腔微结构的外围套设有毛细管，毛细管的两端密封形成密封腔体，密封腔体内充满磁流体；所述单模光纤的另一端通过光纤耦合器分别连接宽谱光源和光谱分析仪；其原理与传统的内部填充磁流体的光纤磁场传感器不同，通过在波导周围填充磁流体所产生的倏逝耦合效应，突破了磁流体高吸收性对传感器磁场灵敏度的限制，具有较高的磁场灵敏度；打印制备的F‑P磁场传感器仅为微米尺寸，封装后的传感头在毫米量级，具有小型化的优点。

【技术实现步骤摘要】
一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器及其制作方法
本专利技术涉及光学传感
，具体涉及一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器及其制作方法。
技术介绍
科学研究与工业应用的重大需求，促使磁场测量技术飞速发展。当前已经提出了用于检测磁场的各种类型的基于光学和电学的磁场传感器，其中基于磁流体(Magneticfluid,MF)的光纤磁场传感器是一种有潜力的磁场传感器，这种传感器使用磁流体作为敏感物质，磁流体由包裹表面活性剂(油酸)的磁性纳米颗粒(如Fe3O4，CoFe2O4或MnFe2O4等)悬浮分散在某些溶剂中混合而成。磁流体具有折射率可调、倏逝场传输依赖性、法拉第效应和双折射效应等磁光特性，可利用光学方法实现对外界磁场的精密检测。MF用于磁场感应的基本原理是MF的折射率随周围磁场的增加而增加。基于这一原理，已经提出并设计了各种内部填充有MF的基于光纤的磁场传感器，包括基于Fabry-Perot干涉仪(FPI)和Mach-Zehnder干涉仪(MZI)的腔内传感方案。但是由于MF的高吸收性，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于包含单模光纤(3-1)、毛细管(3-5)和F-P腔微结构；所述F-P腔微结构与所述单模光纤(3-1)的一端由3D打印直接打印连接，F-P腔微结构的外围套设有毛细管(3-5)，毛细管(3-5)的两端密封形成密封腔体，密封腔体内充满磁流体；所述单模光纤(3-1)的另一端通过光纤耦合器(2)分别连接宽谱光源(1)和光谱分析仪(4)；/n所述的F-P腔微结构包括波导(3-3)、第一平面(3-2)、第二平面(3-4)和支撑结构；所述的波导(3-3)与单模光纤(3-1)的纤芯对齐，第一平面(3-2)和第二平面(3-4)分别与波导(3-...

【技术特征摘要】
1.一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于包含单模光纤(3-1)、毛细管(3-5)和F-P腔微结构；所述F-P腔微结构与所述单模光纤(3-1)的一端由3D打印直接打印连接，F-P腔微结构的外围套设有毛细管(3-5)，毛细管(3-5)的两端密封形成密封腔体，密封腔体内充满磁流体；所述单模光纤(3-1)的另一端通过光纤耦合器(2)分别连接宽谱光源(1)和光谱分析仪(4)；
所述的F-P腔微结构包括波导(3-3)、第一平面(3-2)、第二平面(3-4)和支撑结构；所述的波导(3-3)与单模光纤(3-1)的纤芯对齐，第一平面(3-2)和第二平面(3-4)分别与波导(3-3)的两端垂直连接，且第一平面(3-2)与单模光纤(3-1)的一端相接触；波导(3-3)的外围设有连接第一平面(3-2)和第二平面(3-4)的支撑结构。


2.如权利要求1所述的一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于，所述毛细管(3-5)的两端使用紫外固化胶固定和密封。


3.如权利要求2所述的一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于，所述毛细管(3-5)的直径大于单模光纤(3-1)的直径。


4.如权利要求1所述的一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于，所述第一平面(3-2)、第二平面(3-4)的直径与单模光纤(3-1)的直径相同。


5.如权利要求1所述的一种利用双光子飞秒激光直写技术3D打印的F-P磁场传感器，其特征在于，所述的第二平面(3-4)上与波导...

【专利技术属性】
技术研发人员：张登伟，梁璀，魏鹤鸣，
申请(专利权)人：浙江大学，上海大学，
类型：发明
国别省市：浙江;33