专利名称：基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-Pérot谐振腔及其制备方法
技术领域：
本发明涉及微光学元件，尤其是涉及一种基于微光纤环形镜的全光纤 Fabry-P6rot谐振腔及其制备方法。
背景技术：
Fabry-P6rot谐振腔是一种重要的多光束干涉器件，在激光器、传感器系统 中具有重要应用。随着光纤制备工艺的改进，低损耗的微纳光纤已经被制备出 来，并且已应用于制作微纳光子学器件，但是，还未见用微光纤环形镜制作全 光纤Fabry-P6rot谐振腔的报道。
发明内容
本发明的目的在于针对现有技术的不足，提供一种基于微光纤环形镜的全 光纤Fabry-P6rot谐振腔及其制备方法。
本发明解决其技术问题采用的技术方案是 一种基于微光纤环形镜的全光 纤Fabry-P6rot谐振腔，它主要由三根微光纤组成。第一微光纤制备成由两个微 光纤环形镜A和B组成的全光纤Fabry-P6rot谐振腔。第二微光纤与所述全光纤 Fabry-P6rot谐振腔的一端耦合，用来输入光信号。第三微光纤与全光纤Fabry-P 6rot谐振腔的另一端耦合，用来收集全光纤Fabry-P6rot谐振腔的共振光信号。
进一步地，所述的微光纤直径均为1-2 pm。
上述基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-P6rot谐振腔的制备方法，包括以下 步骤
(1) 从块状碲酸盐玻璃中拉制出直径为1-2 pm的第一微光纤；
(2) 将第一微光纤放置于氟化镁玻璃衬底上，利用两根锥形光纤探针在光学显 微镜下操纵第一微光纤，构造出由两个微光纤环形镜组成的全光纤Fabry-P6rot 谐振腔；
(3) 从单模光纤中拉制出直径为1-2 pm的第二微光纤，将第二微光纤相切地搭
3在全光纤Fabry-P6rot谐振腔的一端，通过范德瓦尔斯力和静电力很好地耦合起 来，用以引入光源信号；
(4)从单模光纤中拉制出直径为1-2 pm的第三微光纤，将第三微光纤相切地搭 在全光纤Fabry-P6rot谐振腔的另一端，通过范德瓦尔斯力和静电力很好地耦合 起来，用来收集全光纤Fabry-P6rot谐振腔的共振光信号。
本发明具有的有益效果是本发明的Fabry-P6rot谐振腔，是一种全光纤光 学器件。具有小型化、制备简单、易于与光纤系统集成等特性。目前获得的最 大Q值为5700，自由光谱区范围为0.5-2nm，最大消光比为18dB。
图1是本发明基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-P6rot谐振腔的结构原理示意图。
图2是本发明实施例1的全光纤Fabry-P6rot谐振腔的透射光谱。 图3是本发明实施例2的全光纤Fabry-P6rot谐振腔的透射光谱，其中，(a) 是利用直径1.42 nm的碲酸盐玻璃光纤组装的腔长为323 pm的全光纤Fabry-P6 rot谐振腔的透射光谱；(b)是在(a)所用结构的基础上调节微光纤环形镜A 的反射率后得到的透射光谱。
图4是本发明实施例3的全光纤Fabry-P6rot谐振腔的透射光谱，其中，(a) 是利用直径1.69 Mm的碲酸盐玻璃光纤组装的腔长为618 pm的全光纤Fabry-P6 rot谐振腔的透射光谱。(b)是利用直径1.69 pm的碲酸盐玻璃光纤组装的腔长 为577 pm的全光纤Fabry-P6rot谐振腔的透射光谱。
具体实施例方式
下面根据附图详细说明本发明，本发明的目的和效果将变得更加明显。 如图1所示，本发明基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-P^rot谐振腔主要由 三根微光纤组成，第一微光纤1制备成由两个微光纤环形镜A和B组成的全光 纤Fabry-P6rot谐振腔，第二微光纤2与全光纤Fabry-P6rot谐振腔的一端耦合， 用来输入光信号，第三微光纤3与全光纤Fabry-P6rot谐振腔的另一端耦合，用 来收集全光纤Fabry-P6rot谐振腔的共振光信号。
所述的微光纤直径均为1-2拜。制成的全光纤Fabry-P6rot谐振腔尺寸约为 400 jim x 600 (jm。本发明基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-P6rot谐振腔的制备过程如下
(1) 从块状碲酸盐玻璃中拉制出直径为1-2 pm的第一微光纤；
(2) 将第一微光纤放置于氟化镁玻璃衬底上，利用两根锥形光纤探针在光 学显微镜下操纵第一微光纤，构造出由两个微光纤环形镜组成的全光纤Fabry-P 6rot谐振腔；
(3) 从单模光纤中拉制出直径为l-2iam的第二微光纤，将第二微光纤相切 地搭在全光纤Fabry-P6rot谐振腔的一端，通过范德瓦尔斯力和静电力很好地耦 合起来，用以引入光源信号；
(4) 从单模光纤中拉制出直径为l-2pm的第三微光纤，将第三微光纤相切 地搭在全光纤Fabry-P6rot谐振腔的另一端，通过范德瓦尔斯力和静电力很好地 耦合起来，用来收集全光纤Fabry-P6rot谐振腔的共振光信号。
实施例1
从块状碲酸盐玻璃中拉制出直径为1.69 pm的微光纤并将其放置于氟化镁 玻璃衬底上，在光学显微镜下制备出整体结构约为400nm x 600 pm的全光纤 Fabry-P6rot谐振腔，然后，输入宽带激光，测量其谐振特性。图2是该全光纤 Fabry-P6rot谐振腔中输入宽带激光后在信号收集端得到的透射光谱，计算所得 的自由光谱范围为0.88nm， Q值约为5700，消光比为18dB。
实施例2
从块状碲酸盐玻璃中拉制出直径为1.42 pm的微光纤并将其放置于氟化镁 玻璃衬底上，在光学显微镜下制备出整体结构约为300 ^im x 500 |im ,等效腔 长为618,的全光纤Fabry-P6rot谐振腔，然后，输入宽带激光，测量其谐振特 性。图3 (a)是该全光纤Fabry-P6rot谐振腔中输入宽带激光后在信号收集端得 到的透射光谱，计算所得的自由光谱范围为1.97nm， Q值约为1700，消光比为 7dB。图3 (b)是在图3 (a)所用结构的基础上调节微光纤环形镜A的反射率 后得到的透射光谱，计算所得的自由光谱范围为1.97nm, Q值约为3800，消光 比为15 dB。
实施例3从块状碲酸盐玻璃中拉制出直径为1.69 pm的微光纤并将其放置于氟化镁 玻璃衬底上，在光学显微镜下制备出整体结构约为300拜x 500 pm ，等效腔 长为618pm的全光纤Fabry-P6rot谐振腔，然后，输入宽带激光，测量其谐振特 性。图4 (a)是该全光纤Fabry-P6rot谐振腔中输入宽带激光后在信号收集端得 到的透射光谱，计算所得的自由光谱范围为0.71nm， Q值约为4100，消光比为 11 dB。图4 (b)是在图4 (a)所用结构的基础上调节等效腔长至577pm后得 到的透射光谱，计算所得的自由光谱范围为0.77nm， Q值约为4000，消光比为 10dB。
当激光输入到由两个微光纤环形镜组成的结构中时，微光纤环形镜的作用 类似于具有一定透射率和反射率的腔镜。组合两个微光纤环形镜就构成了全光 纤Fabry-P6rot谐振腔，谐振腔内发生共振。
上述具体实施方式
用来解释说明本发明，而不是对本发明进行限制，在本 发明的精神和权利要求的保护范围内，对本发明作出的任何修改和改变，都落 入本发明的保护范围。
权利要求
1. 一种基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-Pérot谐振腔，其特征在于，它主要由三根微光纤组成。第一微光纤制备成由两个微光纤环形镜A和B组成的全光纤Fabry-Pérot谐振腔。第二微光纤与所述全光纤Fabry-Pérot谐振腔的一端耦合，用来输入光信号。第三微光纤与全光纤Fabry-Pérot谐振腔的另一端耦合，用来收集全光纤Fabry-Pérot谐振腔的共振光信号。
2. 根据权利要求1所述的基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-P6rot谐振腔，其特 征在于，所述的微光纤直径均为1-2 Mm。
3. —种权利要求1所述基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-P6rot谐振腔的制备方 法，其特征在于，包括以下步骤(1) 从块状碲酸盐玻璃中拉制出直径为l-2pm的第一微光纤。(2) 将第一微光纤放置于氟化镁玻璃衬底上，利用两根锥形光纤探针在光学显 微镜下操纵第一微光纤，构造出由两个微光纤环形镜组成的全光纤Fabry-P6rot 谐振腔。(3) 从单模光纤中拉制出直径为1-2 pm的第二微光纤，将第二微光纤相切地搭 在全光纤Fabry-P6rot谐振腔的一端，通过范德瓦尔斯力和静电力很好地耦合起 来，用以引入光源信号。(4) 从单模光纤中拉制出直径为1-2 Mm的第三微光纤，将第三微光纤相切地搭 在全光纤Fabry-P6rot谐振腔的另一端，通过范德瓦尔斯力和静电力很好地耦合 起来，用来收集全光纤Fabry-P6rot谐振腔的共振光信号。
全文摘要
本发明公开了一种基于微光纤环形镜的全光纤Fabry-Pérot谐振腔及其制备方法；它主要由三根微光纤组成，第一微光纤制备成Fabry-Pérot谐振腔，第二微光纤与谐振腔的一端耦合，用来输入光信号，第三微光纤与谐振腔的另一端耦合，用来收集谐振腔中的共振光信号。本发明的全光纤Fabry-Pérot谐振腔结构简单，具有小型化、良好的稳定性、易于控制和调节等特点。目前获得的最大Q值为5700，自由光谱区范围约为0.5-2nm，最大消光比为18dB。
文档编号H01S3/081GK101424773SQ200810163150
公开日2009年5月6日 申请日期2008年12月18日 优先权日2008年12月18日
发明者王姗姗, 童利民, 胡志方 申请人:浙江大学