一种基于锥形微纳光纤的点衍射光源及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种基于锥形微纳光纤的点光源及其制备方法。光纤在端部处被去除涂覆层，光纤一端和具有腰区的锥形微纳光纤同轴对接且均被去除涂覆层，锥形微纳光纤外套装有空心套管；空心套管的一端与锥形微纳光纤的腰部平齐，所述低折射率胶填充在空心套管与锥形微纳光纤的间隙中，低折射率胶和空心套管的端面平齐。本发明专利技术利用锥形微纳光纤低损耗传输将自由空间光高效地转化为微纳光纤具有强场约束的导波模式，再利用金属膜进一步限制光斑尺寸，构成低损耗的亚波长点衍射光源，具有高数值孔径、低波前误差、高亮度以及高稳定性等优势。势。势。

【技术实现步骤摘要】
一种基于锥形微纳光纤的点衍射光源及其制备方法


[0001]本专利技术涉及微纳光子器件
，特别涉及一种基于锥形微纳光纤的点衍射光源及其制备方法，实现高数值孔径、低波前误差、高亮度以及高稳定性，可推动精密检测系统、光刻系统领域的发展。

技术介绍

[0002]点衍射光源在光学精密检测系统、高精度加工技术等领域具有重要作用。然而，传统的针孔衍射点光源、单模光纤点光源已经难以同时满足在数值孔径、波前误差、亮度等多方面的需求。微纳光纤具有尺寸小、超低传播损耗以及与光纤系统无缝连接等优势，在传感器、光互连等多个领域吸引了大量深入研究，但由于是介质波导，难以实现亚波长的场约束。表面等离激元结构对光场具有突破衍射极限的约束能力，因而可以用于实现亚波长点光源。比如在锥形微纳光纤表面镀金属膜构成类似光学扫描隧道显微镜探针结构；以及在微纳光纤尖端进一步加工更细小锥形结构并涂覆金属膜实现高数值孔径点光源的技术。然而表面等离激元的高损耗以及热效应对基于此的点光源亮度具有很大限制。如何改进结构制备同时满足高数值孔径、高亮度要求的点光源仍然是一个技术难题。此外，要实现从本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于锥形微纳光纤的点光源，其特征在于：包括光纤(1)、空心套管(2)、锥形微纳光纤(3)、低折射率胶(4)和金属膜(5)；光纤(1)在端部处被去除涂覆层，光纤(1)一端和具有腰区的锥形微纳光纤(3)同轴对接且均被去除涂覆层，锥形微纳光纤(3)外套装有空心套管(2)；空心套管(2)的一端与锥形微纳光纤(3)的腰部平齐，所述低折射率胶(4)填充在空心套管(2)与锥形微纳光纤(3)的间隙中，低折射率胶(4)和空心套管(2)的端面平齐。2.根据权利要求1所述的一种基于锥形微纳光纤的点光源，其特征在于：所述锥形微纳光纤(3)的尖端穿过金属膜(5)，且尖端的端面与金属膜(5)表面平齐。3.根据权利要求1所述的一种基于锥形微纳光纤的点光源，其特征在于：所述锥形微纳光纤(3)由光纤(1)通过熔融拉锥法制备，形成从光纤(1)的直径到自身腰区逐渐过渡的结构。4.根据权利要求1所述的一种基于锥形微纳光纤的点光源，其特征在于：所述锥形微纳光纤(3)的外形轮廓在低折射率胶(4)环境下满足或接近满足绝热条件。5.根据权利要求1所述的一种基于锥形微纳光纤的点光源，其特征在于：所述锥形微纳光纤(3)的尖端直径在亚波长尺寸。6.根据权利要求1所述的一种基于锥形微纳光纤的点光源，其特征在于：所述空心套管(2)为空心光纤或者空心毛细管，内径大于去除涂覆层的光纤(1)直径。7.根据权利要求1所述的一种基于锥形微纳光纤的点光源，其特征在于：所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：李志勇，王攀，方伟，童利民，姚妮，郭子贤，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：