光纖中L型微孔結(jié)構(gòu)的飛秒激光制備及傳感特性研究.pdf

1、光纖折射率傳感器因其具有體積小、質(zhì)量輕、抗干擾能力強(qiáng)、便于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和遠(yuǎn)程測(cè)量等優(yōu)點(diǎn),在環(huán)境監(jiān)測(cè)、醫(yī)療及化學(xué)分析等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用前景。為了實(shí)現(xiàn)高精度、低成本的液體折射率測(cè)量,本文采用水輔助飛秒激光微加工技術(shù),制備出一種基于微孔結(jié)構(gòu)的單模光纖液體折射率傳感器件。
　　首先理論推導(dǎo)了光纖纖芯中傳輸模式的特征方程,利用光束傳輸理論模擬了單模光纖微孔傳感結(jié)構(gòu)的光場(chǎng)分布情況,并討論了孔內(nèi)折射率和孔長(zhǎng)對(duì)光場(chǎng)分布的影響。
　　接著采用水

2、輔助飛秒激光微加工技術(shù)在光纖內(nèi)制備L型微孔。提出了一種制備高質(zhì)量微孔結(jié)構(gòu)的可行性方法,研究了不同加工參數(shù)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的影響,制備出不同長(zhǎng)度的微孔并用于后續(xù)試驗(yàn)。
　　最后將制備好的器件用于液體折射率傳感,研究了傳感結(jié)構(gòu)的傳輸損耗與波長(zhǎng)、孔內(nèi)液體折射率及微孔長(zhǎng)度的關(guān)系,利用射線理論分析了傳感的機(jī)理,討論了溫度和孔內(nèi)熔屑對(duì)傳感結(jié)構(gòu)性能的影響。
　　實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,利用水輔助飛秒激光微加工技術(shù)可以在光纖內(nèi)制備出尺寸均勻、結(jié)構(gòu)復(fù)雜的微孔