一种微纳光纤滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及的是光纤滤波器，具体地说是一种微纳光纤滤波器。
【背景技术】
[0002]光纤滤波器作为一种能够对光信号进行选择性通过的器件，主要用于光纤通信、光纤传感和光信息处理等方面。光纤滤波器由于具有插入损耗低、中心波长可调谐、结构紧凑、高频率响应、易于与光通信、光纤传感等系统集成等特点，得到各地科研工作者的青睐，目前已经发展的光纤滤波器类型主要有:基于耦合器的光纤滤波器、基于光纤光栅的光纤滤波器、基于光纤干涉仪的光纤滤波器、基于声光调制机制的声光滤波器等。
[0003]传统的光栅写入方法主要有:横向侧面曝光法、相位掩膜法以及逐点写入法等等，L.K.Chin等人在其文章An on-chip liquid tunable grating using multiphase dropletmicrofluidics中提出一种基于多相液滴的可调制长周期光栅，能够有效、灵活的实现滤波功能。
【发明内容】
[0004]本实用新型的目的在于提供一种结构参数实时可调、制作简单、成本低廉的微纳光纤滤波器。
[0005]本实用新型的目的是这样实现的:包括石英毛细管1、微纳光纤2、第一液体3、第二液体4、封装结构5，微纳光纤2、第一液体3和第二液体4均封装在石英毛细管I中，第一液体3、第二液体4填充在微纳光纤2周围且交替排列。
[0006]本实用新型还可以包括:
[0007]1、所述的微纳光纤2的直径小于10 μ m，由单模光纤拉锥而成。
[0008]2、第一液体3、第二液体4互不相容，第一液体3与第二液体4的折射率不同。
[0009]本实用新型另辟蹊径，将微纳光纤特性与不同液体层滤波相结合，提出一种不同折射率的液体层填充在微纳光纤周围，按一定规律交替排布的微纳光纤光栅滤波器结构，当微纳光纤的部分模式满足与液体层的相位匹配条件时，将耦合进入液体层，剩余的纤芯模继续传播，实现滤波功能。通过改变液体层的折射率或者厚度，可以控制光纤中不同光波长的通过性，从而实现波长可调谐的滤波功能。相比于传统的光纤光栅滤波器，本实用新型对波长的调谐范围更广、方法更简便、可控性更高，易与微流芯片结合，具有广阔的应用前景。
[0010]本实用新型的优点在于:
[0011]1、本实用新型的微纳光纤滤波器，可通过对液体层的折射率或者厚度等配比参数进行更换，实现多波长滤波功能。
[0012]2、本实用新型的光纤光栅滤波器可重复性好，弥补了常规光纤光栅滤波器的不可重复性缺陷，更换液体层的折射率或者厚度，就相当于调整光栅的参数，从而实现不同的滤波需求。
[0013]3、本实用新型的微纳光纤滤波器易与微流芯片结合，结构简单，易于控制，成本低廉，具有广阔的应用前景。
【附图说明】
[0014]图1微纳光纤Bragg光栅滤波器示意图。
[0015]图2长周期微纳光纤光栅滤波器示意图。
【具体实施方式】
[0016]本实用新型的一种微纳光纤滤波器的组成包括石英毛细管1、微纳光纤2、第一液体3、第二液体4、封装结构5。微纳光纤2、第一液体3、第二液体4均封装在石英毛细管I中。第一液体3、第二液体4填充在微纳光纤2周围，交替排列。石英毛细管I的内径、长度需与液体光栅参数相匹配。微纳光纤2的直径小于10 μ m，由单模光纤拉锥形成。第一液体3、第二液体4 二者互不相容，具有不同折射率，液体层厚度按照一定规律周期性排布，满足滤波条件。
[0017]下面结合附图举例对本实用新型做更详细的描述。
[0018]结合图1，选用内径为0.2mm的石英毛细管，控制光栅栅格周期为0.5 μ m、光栅长度为10mm、折射率调制深度为2*1(Γ4，可得到反射中心波长在1467nm左右的微纳光纤Bragg光栅滤波器，实施步骤如下:
[0019]1、拉锥:取一段约Im长的单模光纤，在单模光纤中间部分，剥除光纤的涂覆层20-30mm，使用无纺布蘸取酒精和乙醚混合液，反复擦拭光纤外包层，直至清洁，然后将光纤两端固定于光纤夹具上，用高温热源对去掉涂覆层的光纤区域进行预热，待光纤进入熔融状态后，用左右两端的光纤夹具对光纤进行拉伸，同时高温热源以预热区为中心左右往返移动，拉伸形成微纳光纤2。
[0020]2、在显微镜下，将微纳光纤2穿入长度为1mm的石英毛细管I。
[0021]3、用微泵控制微量注射器，将折射率为1.468的第一液体3、折射率为1.4682的第二液体4交替注入石英毛细管I。
[0022]4、用封装结构5，如环氧等，将石英毛细管I两端封口。
[0023]实施例2
[0024]结合图2，选用内径为0.2mm的石英毛细管，控制光栅周期为480 μ m、光栅长度为24mm、折射率调制深度为2*10_4，可得到对应于谐振波长在1.44um左右的滤波器。
[0025]1、拉锥:取一段约Im长的单模光纤，在单模光纤中间部分，剥除光纤的涂覆层20-30mm，使用无纺布蘸取酒精和乙醚混合液，反复擦拭光纤外包层，直至清洁，然后将光纤两端固定于光纤夹具上，用高温热源对去掉涂覆层的光纤区域进行预热，待光纤进入熔融状态后，用左右两端的光纤夹具对光纤进行拉伸，同时高温热源以预热区为中心左右往返移动，拉伸形成微纳光纤2。
[0026]2、在显微镜下，将微纳光纤2穿入长度为24mm的石英毛细管I。
[0027]3、用微泵控制微量注射器，将折射率为1.4817的第一液体3、折射率为1.4819的第二液体4交替注入石英毛细管I。
[0028]4、用封装结构5，如环氧等，将石英毛细管I两端封口。
【主权项】
1.一种微纳光纤滤波器，包括石英毛细管(I)、微纳光纤(I)、第一液体(3)、第二液体(4)、封装结构(5)，其特征是:微纳光纤(2)、第一液体(3)和第二液体(4)均封装在石英毛细管(I)中，第一液体(3)、第二液体(4)填充在微纳光纤(2)周围且交替排列。2.根据权利要求1所述的微纳光纤滤波器，其特征是:所述的微纳光纤(2)的直径小于10 μπι，由单模光纤拉锥而成。3.根据权利要求1或2所述的微纳光纤滤波器，其特征是:第一液体(3)、第二液体(4)互不相容，第一液体(3)与第二液体(4)的折射率不同。
【专利摘要】本实用新型提供的是一种微纳光纤滤波器。包括石英毛细管 （1）、微纳光纤 （2）、第一液体 （3）、第二液体 （4）、封装结构，微纳光纤 （2）、第一液体 （3）和第二液体 （4）均封装在石英毛细管 （1）中，第一液体 （3）、第二液体 （4）填充在微纳光纤 （2）周围且交替排列。本实用新型的微纳光纤滤波器，当微纳光纤的部分模式满足与液体层的相位匹配条件时，将耦合进入液体层，剩余的纤芯模继续传播，实现滤波功能。通过改变液体层的折射率或者厚度，可以控制光纤中不同光波长的通过性，从而实现波长可调谐的滤波功能。本实用新型对波长的调谐范围更广、方法更简便、可控性更高，易与微流芯片结合，具有广阔的应用前景。
【IPC分类】G02B6/293
【公开号】CN204679683
【申请号】CN201520371800
【发明人】张羽, 赵莉, 赵恩铭, 张亚勋, 刘志海, 苑立波
【申请人】哈尔滨工程大学
【公开日】2015年9月30日
【申请日】2015年6月2日