一种自耦合的微盘腔及其制作方法技术

本发明专利技术公开了一种自耦合的微盘腔及其制作方法，其中方法包括：在光纤的一端制备微球腔；悬挂微球腔，对微球腔进行扁平化处理，得到自耦合的微盘腔。本发明专利技术实施例的技术方案，在光纤的一端制备微球腔，进而在微球腔的基础上进行扁平化处理，得到无需耦合的微盘腔结构，解决了传统使用掩膜版并通过刻蚀制备微盘腔的制作方法，操作复杂且对于操作精度的要求较高的问题，实现了操作简单，成品率较高且制备得到的无需耦合的微盘腔具备稳定性高、使用方便、抗干扰性强的特点，可用于各种折射率的接触型和非接触型传感，可作为独立的器件即插即用，具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。具有广阔的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种自耦合的微盘腔及其制作方法


[0001]本专利技术涉及光纤器件和制备
，尤其涉及一种自耦合的微盘腔及其制作方法。

技术介绍

[0002]回音壁模式光学微腔是一种尺寸分布从微米到毫米量级的谐振腔，可将光子长时间限制在极小空间区域中，增强光与物质的相互作用，被广泛应用于超声传感、精密传感、高速通信、光场调控等领域。
[0003]常规的回音壁模式光学微腔包括微环腔和微盘腔，通常采用光刻或化学腐蚀的方法进行制备，且在后续耦合器件制备过程中常通过与外部耦合器件耦合的方式实现模式检测，然而光刻法或化学腐蚀法均存在操作繁琐且精度要求高的问题，且外部耦合器件通过倏逝场与微腔耦合构成的器件稳定性较差。

技术实现思路

[0004]本专利技术提供了一种自耦合的微盘腔及其制作方法，以解决现有的刻蚀制备微盘腔的方法，操作繁琐且操作精度较高，以及现有通过光纤倏逝场耦合的微盘腔结构稳定性差，易受环境影响的问题。
[0005]根据本专利技术的一方面，提供了一种自耦合的微盘腔的制作方法，包括：
[0006]S10、在光纤的一端制备微球腔；
[0007]S20、悬挂所述微球腔，对所述微球腔进行扁平化处理，得到自耦合的所述微盘腔。
[0008]可选的，在所述S20之前，还包括：
[0009]将所述微球腔与耦合模式监控系统连接；
[0010]所述S20包括：
[0011]对所述微球腔进行扁平化处理，同时监控扁平化处理过程中，所述微盘腔的耦合模式；
[0012]响应于所述耦合模式满足需求，得到自耦合的微盘腔。
[0013]可选的，所述对所述微球腔进行扁平化处理包括：
[0014]将两块光滑基板分别置于所述微球腔的两侧；
[0015]使用二氧化碳激光器对所述微球腔进行烧制，同时控制所述光滑基板挤压所述微球腔；
[0016]其中，所述光滑基板的熔点大于所述微球腔的熔点。
[0017]可选的，所述对所述微球腔进行扁平化处理包括：
[0018]使用飞秒激光器，沿竖直方向对所述微球腔进行切割；
[0019]其中，所述竖直方向为所述光纤悬挂时的延伸方向。
[0020]可选的，所述对所述微球腔进行扁平化处理包括：
[0021]将两块磨砂基板分别置于所述微球腔的两侧，并对所述微球腔形成挤压；
[0022]沿竖直方向移动两块所述磨砂基板，并保持对所述微球腔的挤压；
[0023]反复移动所述磨砂基板，使得所述微球腔扁平；
[0024]其中，所述磨砂基板的磨砂面位于所述磨砂基板靠近所述微球腔的一侧；所述竖直方向为所述光纤悬挂时的延伸方向。
[0025]可选的，所述S10包括：
[0026]悬挂所述光纤；
[0027]使用二氧化碳激光器，在功率P1下对所述光纤进行烧制；
[0028]监控所述光纤的锥区长度，在所述锥区长度大于等于L1时，调整所述二氧化碳激光器的功率至P2，熔断所述锥区下端的球形光纤；
[0029]调整所述二氧化碳激光器的功率至P3，控制所述二氧化碳激光器的激光光斑向靠近所述光纤的悬挂端移动，对所述锥区下端进行熔融；
[0030]监控所述锥区下端的所述微球腔的直径，在所述微球腔的直径大于等于d1时，关闭所述二氧化碳激光器；
[0031]其中，P2＞P3＞P1；d1≥100μm。
[0032]可选的，所述耦合模式监控系统包括环形器、可调谐激光器和光电探测器；所述环形器包括第一端口、第二端口和第三端口；光由所述第一端口输入时只能由所述第二端口输出，由所述第二端口输入时只能由所述第三端口输出；
[0033]所述第一端口与所述可调谐激光器连接；所述第二端口与自耦合的所述微盘腔连接；所述第三端口与所述光电探测器连接。
[0034]可选的，在S20之后，还包括：
[0035]在所述微盘腔的反射壁的外侧镀反射膜。
[0036]根据本专利技术的另一方面，提供了一种自耦合的微盘腔，包括微盘腔和输入光纤；自耦合的所述微盘腔利用本专利技术实施例任一所述的自耦合的微盘腔的制作方法制备。
[0037]本专利技术实施例的技术方案，在光纤的一端制备无需耦合的微球腔，进而在微球腔的基础上进行扁平化处理，得到无需耦合的自耦合微盘腔，解决了传统使用掩膜版并通过刻蚀制备微盘腔的制作方法，操作复杂且对于操作精度的要求较高的问题，实现了操作简单，成品率较高的效果，且相较于现有的耦合模式的微盘腔易受环境影响，仅局限于实验室研究，本专利技术实施例的制作方法，制备得到的无需耦合的微盘腔，具备稳定性高、使用方便、抗干扰性强的特点，可用于各种折射率的接触型和非接触型传感，可作为独立的器件即插即用，具有广阔的应用前景。
[0038]应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本专利技术的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本专利技术的范围。本专利技术的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
[0039]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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的附图。
[0040]图1为本专利技术实施例提供的一种自耦合的微盘腔的制作方法的流程图；
[0041]图2为本专利技术实施例提供的一种微球腔的制备方法的流程图；
[0042]图3为本专利技术实施例提供的一种扁平化处理方法的流程图；
[0043]图4为本专利技术实施例提供的另一种扁平化处理方法的流程图；
[0044]图5为本专利技术实施例提供的另一种自耦合的微盘腔的制作方法的流程图；
[0045]图6为本专利技术实施例提供的一种耦合模式监控系统的结构示意图；
[0046]图7为本专利技术实施例提供的另一种自耦合的微盘腔的制作方法的流程图。
具体实施方式
[0047]为了使本
的人员更好地理解本专利技术方案，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本专利技术保护的范围。
[0048]需要说明的是，本专利技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本专利技术的实施例能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
[004本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种自耦合的微盘腔的制作方法，其特征在于，包括：S10、在光纤的一端制备微球腔；S20、悬挂所述微球腔，对所述微球腔进行扁平化处理，得到自耦合的所述微盘腔。2.根据权利要求1所述的自耦合的微盘腔的制作方法，其特征在于，在所述S20之前，还包括：将所述微球腔与耦合模式监控系统连接；所述S20包括：对所述微球腔进行扁平化处理，同时监控扁平化处理过程中，所述微盘腔的耦合模式；响应于所述耦合模式满足要求，得到自耦合的微盘腔。3.根据权利要求1所述的自耦合的微盘腔的制作方法，其特征在于，所述对所述微球腔进行扁平化处理包括：将两块光滑基板分别置于所述微球腔的两侧；使用二氧化碳激光器对所述微球腔进行烧制，同时控制所述光滑基板挤压所述微球腔；其中，所述光滑基板的熔点大于所述微球腔的熔点。4.根据权利要求1所述的自耦合的微盘腔的制作方法，其特征在于，所述对所述微球腔进行扁平化处理包括：使用飞秒激光器，沿竖直方向对所述微球腔进行切割；其中，所述竖直方向为所述光纤悬挂时的延伸方向。5.根据权利要求1所述的自耦合的微盘腔的制作方法，其特征在于，所述对所述微球腔进行扁平化处理包括：将两块磨砂基板分别置于所述微球腔的两侧，并对所述微球腔形成挤压；沿竖直方向移动两块所述磨砂基板，并保持对所述微球腔的挤压；反复移动所述磨砂基板，使得所述微球腔扁平；其中，所述磨砂基板的磨砂面位于所述磨砂基板靠近所述微球腔的一侧；所述竖直方向为所述光纤悬挂时的延伸方向。6.根据权利要求1所述的自耦合的微盘腔...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖云峰，孙伽略，季胜强，张方醒，皇甫胜男，柏雁捷，
申请(专利权)人：北京大学长三角光电科学研究院，
类型：发明
国别省市：