本发明专利技术提供了消除光纤末端反射光噪声的装置、方法及制造方法，该装置包括两层以上金属脊和一层以上介质，所述金属脊和所述介质交替设置形成层叠结构，所述层叠结构的头部和尾部均为所述金属脊。与现有技术相比，本发明专利技术技术方案提高了光纤传感测量精度和降低了对末端应用空间的限制，可实现光纤传感技术在微小空间中的参数测量和应用。本方法可消除光纤末端多个波长的反射光噪声，有效降低了光纤末端反射光噪声。通过本制造方法，可得到层叠结构，将该结构贴合于光纤末端可有效降低光纤末端反射光噪声。反射光噪声。反射光噪声。
【技术实现步骤摘要】
消除光纤末端反射光噪声的装置、方法及制造方法
[0001]本专利技术涉及传感
，具体而言，涉及消除光纤末端反射光噪声的装置、方法及制造方法。
技术介绍
[0002]光纤传感器具有体积小、轻巧、高灵敏度、不受电磁干扰、寿命长等特点，可适用于强电磁干扰、高温、高压等环境下工作优势，在介入医疗器械、新型材料、军事等领域得到了广泛关注。
[0003]光纤传感技术中，激光器的点光源光束扩散为平行波，经耦合器分为参考光路和测量光路，外界物理参量(压力、温度、接触力、振动、姿态、形状等)引起光纤的背向反射光表征参量如强度、频率、相位等改变，通过解调出这些参量的变化值进行解调，就可测量压力、温度、接触力、振动、姿态、形状等外界物理量信息。
[0004]在现有的光纤传感技术中，通常将光信号发射端与光信号检测端设置在光纤的同一端，对于光纤的另一端作出简单的断面处理或不处理。实际应用中，从光信号检测端采集的光纤末端的背向反射光信号中存在末端反射形成的光噪声信号，这使得末端的部分待测信号淹没在反射噪声中，产生畸变，传感测量精度大幅下降。现有技术中采用牺牲测量精度的方法来掩盖这一技术缺陷，但这一技术缺陷始终制约着光纤传感器在狭小空间中应用以及末端测量精度等问题。
[0005]上述光噪信号主要来源于光纤末端的端面反射，需要对传感光纤的尾端做处理以减小端面反射，提高测量精度。通常采用的方法有：涂光纤折射率匹配胶、尾端打结等。这些方法虽能在一定程度上起作用，但都存在一些问题，如匹配胶易脱落、结头易散开，难以长期维持等。尤其对于一些需要对传感光纤进行密封的较小空间场合，末端处理一旦失效，根本无法复原或空间不足无法进行尾端打结和涂抹较大体积的匹配胶。
[0006]为克服这一缺陷，研究出一种提高光纤传感测量精度并降低对末端应用空间的限制，实现光纤传感技术在微小空间中的参数测量和应用成为本领域技术人员亟待解决的问题。
技术实现思路
[0007]为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了消除光纤末端反射光噪声的装置、方法及制造方法，具体技术方案如下所示：
[0008]一种消除光纤末端反射光噪声的装置，包括两层以上金属脊和一层以上介质，所述金属脊和所述介质交替设置形成层叠结构，所述层叠结构的头部和尾部均为所述金属脊。
[0009]在一个具体的实施例中，所述介质包括二氧化硅、二氧化钛、聚酰亚胺或三氧化二铝，所述介质的折射率为1.40-3。
[0010]在一个具体的实施例中，所述层叠结构包括单层结构，所述单层结构包括依次设
置的所述金属脊、所述介质和所述金属脊，所述介质包括所述二氧化钛，所述二氧化钛折射率为2.65-3。
[0011]在一个具体的实施例中，所述二氧化钛折射率为2.75。
[0012]在一个具体的实施例中，所述层叠结构包括多层结构，所述多层结构的所述头部和所述尾部均为所述金属脊，多层所述介质和多层所述金属脊交替设置在所述头部和所述尾部之间。
[0013]在一个具体的实施例中，所述层叠结构包括正方形、长方形或圆形，所述正方形的边长为1-20mm。
[0014]在一个具体的实施例中，所述头部的金属脊的厚度小于所述尾部的金属脊的厚度,所述头部和所述尾部之间的每个所述金属脊与所述头部的金属脊的厚度相同。
[0015]在一个具体的实施例中，所述头部厚度为10-30nm，所述尾部厚度为100-300nm，所述二氧化钛厚度为100-300nm。
[0016]在一个具体的实施例中，所述头部厚度为20nm，所述尾部厚度为150nm，所述二氧化钛厚度为150nm。
[0017]一种消除光纤末端反射光噪声的方法，包括：
[0018]设置两层以上金属脊和一层以上介质，使所述金属脊和所述介质交替设置形成层叠结构，所述层叠结构的头部和尾部均为所述金属脊；
[0019]通过调节所述金属脊和所述介质的层数，以吸收不同波长的光谱。
[0020]一种消除光纤末端反射光噪声装置的制造方法，包括以下步骤：
[0021]通过电子束蒸发沉积厚的金属间多层化合物；
[0022]通过电子束光刻和电子束沉积在顶部制备掩模；
[0023]通过多次干法刻蚀工艺刻蚀包括所述金属脊、所述介质的层叠结构；
[0024]通过剥离工艺获得所述层叠结构。
[0025]本专利技术至少具有以下有益效果：
[0026]本专利技术的一种消除光纤末端反射光噪声装置提高了光纤传感测量精度和降低了对末端应用空间的限制，可实现光纤传感技术在微小空间中的参数测量和应用。
[0027]层叠结构包括多层结构，通过调节层叠结构的层数，实现多个波长范围反射光噪声的消除，从而消除光纤末端多个波长反射光噪声，对消除反射光噪声的波长更有选择性，且传感应用的范围更广。
[0028]通过本制造方法，可得到层叠结构，将该结构贴合于光纤末端可有效降低光纤末端反射光噪声。
[0029]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
[0030]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0031]图1是实施例1中消除光纤末端反射光噪声的装置示意图；
[0032]图2是实施例1中消除光纤末端反射光噪声的装置的吸收光谱示意图；
[0033]图3是实施例2中消除光纤末端反射光噪声装置的多层结构示意图；
[0034]图4是实施例2中消除光纤末端反射光噪声的装置的多层结构吸收光谱示意图。
[0035]主要元件符号说明：
[0036]1-金属脊；2-二氧化钛；3-尾部；4-头部。
具体实施方式
[0037]实施例1
[0038]如图1-2所示，本实施例提供了消除光纤末端反射光噪声的装置、方法及制造方法，具体技术方案如下所示：
[0039]本专利技术方案采用表面等离激元晶格共振的吸收和滤波特性实现光纤末端反射光的吸收，消除光纤末端反射光噪声对测量的影响，表面等离激元晶格共振单元的装置核心部分为基于金属-介质-金属(简称“MIM”)的纳米阵列，表面等离激元是在金属表面区域的一种自由电子和光子相互作用的形成的电磁振荡。表面电荷振荡与光波电磁场之间的相互作用使得表面等离激元具有很多独特的有意义的性质，特别是在激光器领域。表面等离激元是入射电磁波与金属表面的自由电子共振形成的一种表面电磁模。由于其隐失场的特性,表面等离激元能够将光场局域在突破衍射极限的空间范围内,并伴有局域场增强效应。这些特征使得表面等离激元在完美吸收体、纳米光刻、超分辨以及等离激元纳米透镜等领域具有广泛地应用。本专利技术利用层叠结构层数不同的吸收光谱来表征光纤末端的反射率本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种消除光纤末端反射光噪声的装置，其特征在于，包括两层以上金属脊和一层以上介质，所述金属脊和所述介质交替设置形成层叠结构，所述层叠结构的头部和尾部均为所述金属脊。2.按照权利要求1所述的一种消除光纤末端反射光噪声的装置，其特征在于，所述介质的折射率为1.40-3。3.按照权利要求2所述的一种消除光纤末端反射光噪声的装置，其特征在于，所述介质包括二氧化硅、二氧化钛、聚酰亚胺或三氧化二铝。4.按照权利要求1所述的一种消除光纤末端反射光噪声的装置，其特征在于，所述层叠结构包括单层结构，所述单层结构包括依次设置的所述金属脊、所述介质和所述金属脊，所述介质包括所述二氧化钛，所述二氧化钛折射率为2.65-3。5.按照权利要求4所述的一种消除光纤末端反射光噪声的装置，其特征在于，所述二氧化钛折射率为2.75。6.按照权利要求1所述的一种消除光纤末端反射光噪声的装置，其特征在于，所述层叠结构包括多层结构，所述多层结构的所述头部和所述尾部均为所述金属脊，多层所述介质和多层所述金属脊交替设置在所述头部和所述尾部之间。7.按照权利要求1所述的一种消除光纤末端反射光噪声的装置，其特征在于，所述层叠结构包括正方形、长方形或圆形，所述正方形的边长为1-...
【专利技术属性】
技术研发人员：董玉明，张亮，石云杰，李光元，朱子爵，焦国华，吕建成，
申请(专利权)人：深圳先进技术研究院，
类型：发明
国别省市：
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