一種微納光纖濾波器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及的是光纖濾波器，具體地說是一種微納光纖濾波器。
【背景技術】
[0002]光纖濾波器作為一種能夠對光信號進行選擇性通過的器件，主要用于光纖通信、光纖傳感和光信息處理等方面。光纖濾波器由于具有插入損耗低、中心波長可調諧、結構緊湊、高頻率響應、易于與光通信、光纖傳感等系統集成等特點，得到各地科研工作者的青睞，目前已經發展的光纖濾波器類型主要有:基于耦合器的光纖濾波器、基于光纖光柵的光纖濾波器、基于光纖干涉儀的光纖濾波器、基于聲光調制機制的聲光濾波器等。
[0003]傳統的光柵寫入方法主要有:橫向側面曝光法、相位掩膜法以及逐點寫入法等等，L.K.Chin等人在其文章An on-chip liquid tunable grating using multiphase dropletmicrofluidics中提出一種基于多相液滴的可調制長周期光柵，能夠有效、靈活的實現濾波功能。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種結構參數實時可調、制作簡單、成本低廉的微納光纖濾波器。
[0005]本發明的目的是這樣實現的:包括石英毛細管1、微納光纖2、第一液體3、第二液體4、封裝結構5，微納光纖2、第一液體3和第二液體4均封裝在石英毛細管I中，第一液體
3、第二液體4填充在微納光纖2周圍且交替排列。
[0006]本發明還可以包括:
[0007]1、所述的微納光纖2的直徑小于10 μ m，由單模光纖拉錐而成。
[0008]2、第一液體3、第二液體4互不相容，第一液體3與第二液體4的折射率不同。
[0009]本發明另辟蹊徑，將微納光纖特性與不同液體層濾波相結合，提出一種不同折射率的液體層填充在微納光纖周圍，按一定規律交替排布的微納光纖光柵濾波器結構，當微納光纖的部分模式滿足與液體層的相位匹配條件時，將耦合進入液體層，剩余的纖芯模繼續傳播，實現濾波功能。通過改變液體層的折射率或者厚度，可以控制光纖中不同光波長的通過性，從而實現波長可調諧的濾波功能。相比于傳統的光纖光柵濾波器，本發明對波長的調諧范圍更廣、方法更簡便、可控性更高，易與微流芯片結合，具有廣闊的應用前景。
[0010]本發明的優點在于:
[0011]1、本發明的微納光纖濾波器，可通過對液體層的折射率或者厚度等配比參數進行更換，實現多波長濾波功能。
[0012]2、本發明的光纖光柵濾波器可重復性好，彌補了常規光纖光柵濾波器的不可重復性缺陷，更換液體層的折射率或者厚度，就相當于調整光柵的參數，從而實現不同的濾波需求。
[0013]3、本發明的微納光纖濾波器易與微流芯片結合，結構簡單，易于控制，成本低廉， 具有廣闊的應用前景。
【附圖說明】
[0014]圖1微納光纖Bragg光柵濾波器示意圖。
[0015]圖2長周期微納光纖光柵濾波器示意圖。
【具體實施方式】
[0016]本發明的一種微納光纖濾波器的組成包括石英毛細管1、微納光纖2、第一液體3、第二液體4、封裝結構5。微納光纖2、第一液體3、第二液體4均封裝在石英毛細管I中。第一液體3、第二液體4填充在微納光纖2周圍，交替排列。石英毛細管I的內徑、長度需與液體光柵參數相匹配。微納光纖2的直徑小于10 μm，由單模光纖拉錐形成。第一液體3、第二液體4 二者互不相容，具有不同折射率，液體層厚度按照一定規律周期性排布，滿足濾波條件。
[0017]下面結合附圖舉例對本發明做更詳細的描述。
[0018]結合圖1，選用內徑為0.2mm的石英毛細管，控制光柵柵格周期為0.5 μ m、光柵長度為10mm、折射率調制深度為2*1(Γ4，可得到反射中心波長在1467nm左右的微納光纖Bragg光柵濾波器，實施步驟如下:
[0019]1、拉錐:取一段約Im長的單模光纖，在單模光纖中間部分，剝除光纖的涂覆層20-30mm，使用無紡布蘸取酒精和乙醚混合液，反復擦拭光纖外包層，直至清潔，然后將光纖兩端固定于光纖夾具上，用高溫熱源對去掉涂覆層的光纖區域進行預熱，待光纖進入熔融狀態后，用左右兩端的光纖夾具對光纖進行拉伸，同時高溫熱源以預熱區為中心左右往返移動，拉伸形成微納光纖2。
[0020]2、在顯微鏡下，將微納光纖2穿入長度為1mm的石英毛細管I。
[0021]3、用微泵控制微量注射器，將折射率為1.468的第一液體3、折射率為1.4682的第二液體4交替注入石英毛細管I。
[0022]4、用封裝結構5，如環氧等，將石英毛細管I兩端封口。
[0023]實施例2
[0024]結合圖2，選用內徑為0.2mm的石英毛細管，控制光柵周期為480 μ m、光柵長度為24mm、折射率調制深度為2*10_4，可得到對應于諧振波長在1.44um左右的濾波器。
[0025]1、拉錐:取一段約Im長的單模光纖，在單模光纖中間部分，剝除光纖的涂覆層20-30mm，使用無紡布蘸取酒精和乙醚混合液，反復擦拭光纖外包層，直至清潔，然后將光纖兩端固定于光纖夾具上，用高溫熱源對去掉涂覆層的光纖區域進行預熱，待光纖進入熔融狀態后，用左右兩端的光纖夾具對光纖進行拉伸，同時高溫熱源以預熱區為中心左右往返移動，拉伸形成微納光纖2。
[0026]2、在顯微鏡下，將微納光纖2穿入長度為24mm的石英毛細管I。
[0027]3、用微泵控制微量注射器，將折射率為1.4817的第一液體3、折射率為1.4819的第二液體4交替注入石英毛細管I。
[0028]4、用封裝結構5，如環氧等，將石英毛細管I兩端封口。
【主權項】
1.一種微納光纖濾波器，包括石英毛細管[1]、微納光纖[2]、第一液體[3]、第二液體[4]、封裝結構[5]，其特征是:微納光纖[2]、第一液體[3]和第二液體[4]均封裝在石英毛細管[I]中，第一液體[3]、第二液體[4]填充在微納光纖[2]周圍且交替排列。2.根據權利要求1所述的微納光纖濾波器，其特征是:所述的微納光纖[2]的直徑小于10 μ m，由單模光纖拉錐而成。3.根據權利要求1或2所述的微納光纖濾波器，其特征是:第一液體[3]、第二液體[4]互不相容，第一液體[3]與第二液體[4]的折射率不同。
【專利摘要】本發明提供的是一種微納光纖濾波器。包括石英毛細管[1]、微納光纖[2]、第一液體[3]、第二液體[4]、封裝結構[5]，微納光纖[2]、第一液體[3]和第二液體[4]均封裝在石英毛細管[1]中，第一液體[3]、第二液體[4]填充在微納光纖[2]周圍且交替排列。本發明的微納光纖濾波器，當微納光纖的部分模式滿足與液體層的相位匹配條件時，將耦合進入液體層，剩余的纖芯模繼續傳播，實現濾波功能。通過改變液體層的折射率或者厚度，可以控制光纖中不同光波長的通過性，從而實現波長可調諧的濾波功能。本發明對波長的調諧范圍更廣、方法更簡便、可控性更高，易與微流芯片結合，具有廣闊的應用前景。
【IPC分類】G02B6/293
【公開號】CN104914507
【申請號】CN201510295510
【發明人】張羽, 趙莉, 趙恩銘, 張亞勛, 劉志海, 苑立波
【申請人】哈爾濱工程大學
【公開日】2015年9月16日
【申請日】2015年6月2日