一种螺旋式结构型长周期光纤光栅干涉仪及其制作方法与流程

技术特征：
1.一种螺旋式结构型长周期光纤光栅干涉仪，其特征在于：包括微纳光纤ⅰ与微纳光纤ⅱ；微纳光纤ⅰ的两端分别作为外部光信号的输入端口和光信号输出端口；微纳光纤ⅰ的中部为均匀的锥区，微纳光纤ⅱ直径均匀一致，微纳光纤ⅱ的中部周期性螺旋缠绕于微纳光纤ⅰ的锥区，微纳光纤ⅱ中部的周期性螺旋缠绕部分和微纳光纤ⅰ的锥区满足长周期光栅的相位匹配条件，形成结构型微纳光纤长周期光栅；微纳光纤ⅱ的两端对接耦合，使得微纳光纤ⅱ的非缠绕部分构成微纳光纤耦合环路；光信号在光栅区谐振耦合满足长周期光栅相位匹配条件时，相应波长处部分光能量耦合到微纳光纤ⅱ的周期性螺旋缠绕部分，然后经过耦合环路重新输入到光栅，并进一步耦合回微纳光纤ⅰ的锥区形成干涉。2.根据权利要求1所述的螺旋式结构型长周期光纤光栅干涉仪，其特征在于：所述微纳光纤ⅰ包括第一光纤端区(1)、第二光纤端区(5)、第一光纤锥区(2)、第二光纤锥区(4)和光纤均匀区(3)；所述第一光纤锥区(2)和所述第二光纤锥区(4)分别位于所述光纤均匀区(3)的两端，所述第一光纤端区(1)位于所述第一光纤锥区(2)的外端，所述第二光纤端区(5)位于所述第二光纤锥区(4)的外端。3.根据权利要求2所述的螺旋式结构型长周期光纤光栅干涉仪，其特征在于：所述微纳光纤ⅱ包括第一光纤均匀区(8)、第二光纤均匀区(9)、第三光纤均匀区(6)、第四光纤均匀区(10)和第五光纤均匀区(7)；所述第三光纤均匀区(6)和所述第四光纤均匀区(10)分别位于所述第五光纤均匀区(7)的两端，所述第一光纤均匀区(8)位于所述第三光纤均匀区(6)的外端；所述第二光纤均匀区(9)位于所述第四光纤均匀区(10)的外端；所述第五光纤均匀区(7)周期性螺旋缠绕在所述微纳光纤ⅰ的光纤均匀区(3)上，所述第五光纤均匀区(7)和光纤均匀区(3)满足长周期光纤光栅相位匹配条件，形成结构型微纳光纤长周期光纤光栅；所述第一光纤均匀区(8)与第二光纤均匀区(9)靠紧耦合；所述第三光纤均匀区(6)、第一光纤均匀区(8)、第二光纤均匀区(9)、第四光纤均匀区(10)、第五光纤均匀区(7)构成闭合光通路，形成微纳光纤耦合环路。4.根据权利要求3所述的螺旋式结构型长周期光纤光栅干涉仪，其特征在于：所述第五光纤均匀区(7)作为所述微纳光纤ⅱ的光信号输入源，第五光纤均匀区(7)将光纤均匀区(3)中的光能量耦合至所述微纳光纤ⅱ的回路中，光能量经由所述微纳光纤ⅱ的第三光纤均匀区(6)、第一光纤均匀区(8)、第二光纤均匀区(9)与第四光纤均匀区(10)传递，通过所述微纳光纤ⅱ的第五光纤均匀区(7)耦合进入所述微纳光纤ⅰ的光纤均匀区(3)中，在光纤均匀区(3)形成干涉。5.根据权利要求3所述的螺旋式结构型长周期光纤光栅干涉仪，其特征在于：所述微纳光纤ⅱ第一光纤均匀区(8)与第二光纤均匀区(9)互相平行且互相接触，形成闭合光通路。6.根据权利要求3所述的螺旋式结构型长周期光纤光栅干涉仪，其特征在于：所述微纳光纤ⅱ中第一光纤均匀区(8)与第二光纤均匀区(9)相互缠绕成环形结结构，形成闭合光通路。7.根据权利要求1所述的螺旋式结构型长周期光纤光栅干涉仪，其特征在于：所述微纳光纤ⅰ为微纳石英光纤、微纳玻璃光纤或微纳聚合物光纤；所述微纳光纤ⅱ为微纳石英光纤、微纳玻璃光纤或微纳聚合物光纤。
8.一种螺旋式结构型长周期光纤光栅干涉仪的制作方法，其特征在于：将除去涂覆层的光纤进行熔融拉锥得到微纳光纤ⅰ，将除去涂覆层的光纤进行熔融拉锥，再截取均匀区部分得到微纳光纤ⅱ，将微纳光纤ⅱ的中间部分螺旋缠绕于微纳光纤ⅰ中间的均匀区，构成满足相位耦合条件的周期性结构，微纳光纤ⅱ的两端对接耦合构成耦合区。

技术总结
本发明公开了一种基于结构型微纳光纤的长周期光纤光栅干涉仪及其制备方法，该长周期光纤光栅干涉仪包括微纳光纤Ⅱ的中部缠绕于微纳光纤Ⅰ的锥区，微纳光纤Ⅱ中部的周期性螺旋缠绕部分和微纳光纤Ⅰ的锥区满足长周期光栅的相位匹配条件，形成结构型微纳光纤长周期光栅；微纳光纤Ⅱ的两端对接耦合；光信号在光栅区谐振耦合满足长周期光栅相位匹配条件时，相应波长的部分光能量耦合到微纳光纤Ⅱ的螺旋缠绕部分，然后经过耦合环路重新输入到光栅，并进一步耦合回微纳光纤Ⅰ的锥区形成干涉。本发明由单个长周期光纤光栅构成，能够充分利用微纳光纤大倏逝场特性和长周期光栅高折射率灵敏度特性，在生化检测及传感通信等领域具有广阔的应用前景。广阔的应用前景。广阔的应用前景。


技术研发人员：孙立朋 肖瑞涛 杨萧 黄天晟 刘润佳 林文夫 黄艳 关柏鸥
受保护的技术使用者：暨南大学
技术研发日：2021.06.29
技术公布日：2021/9/24