CN103454257B - 用于判断激光是否耦合进入轮形光纤纤芯的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于判断激光是否耦合进入轮形光纤纤芯的方法，采用激光器、透镜、光谱仪组成的测试系统，当激光器发出的光经透镜准直后进入空气孔内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤，透射的光进入光谱仪中，通过判断光谱仪中拉曼光谱的强度来判断激光是否偶合进入轮形光纤的纤芯中。当用光谱仪观察到光纤由于自身硅材料发出的拉曼背景光强达到最大时，即可判断激光已经耦合进入纤芯。本发明可以克服当用空气孔内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤进行荧光物质检测时，由于荧光涂覆层对激光的吸收，无法通过观察光纤远端纤芯的亮暗判断激光是否耦合进光纤纤芯的缺点。解决了无法判断激光是否耦合进入光纤纤芯的问题。

Description

用于判断激光是否耦合进入轮形光纤纤芯的方法
技术领域
本发明涉及一种光纤端面耦合方法，特别涉及一种用于端面耦合空气孔内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤时, 判断激光器发出的光是否耦合进入轮形光纤纤芯的方法。
背景技术
近几十年来光纤技术得到了快速的发展，光纤荧光传感器因其传输损耗低，能够获取更多的荧光信号，而被广泛应用于传感领域。与传统的石英光纤传感器相比，微结构光纤具有无截止的单模特性、低损耗特性、灵活的色散特性、可控的非线性、极强的双折射效应以及可进行微结构设计改造等优点。在生物化学分析与环境检测中具有十分广阔的应用前景，并逐渐成为一个热门研究领域。
轮形微结构光纤是微结构光纤的一种，因其外形酷似车轮而得名。轮形微结构光纤的纤芯直径为1.6-１０微米，周围有３个孔径为８微米的空气孔，外径为125微米。这种光纤的优点是荧光指示剂可以直接涂覆到轮形微结构光纤空气孔周围，被检测的物质也可以直接进入空气孔内，由于倏逝波的作用，荧光指示剂发出荧光，荧光强度随着被检测物质浓度的变化而变化，通过探测耦合回纤芯中的荧光强度测量被检测物质的浓度。然而由于荧光涂覆层对激光的吸收，无法通过观察轮形微结构光纤远端纤芯的亮暗判断激光是否耦合进光纤纤芯的缺点。本发明利用二氧化硅微结构光纤自身的拉曼背景信号做参考，当用光谱仪观察光纤由于自身硅材料发出的拉曼背景光强达到最大时，即可判断激光已经耦合进入纤芯。
发明内容
本发明是针对当利用空气孔内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤作为传感头时，无法通过观察轮形微结构光纤远端纤芯的亮暗判断激光是否耦合进光纤纤芯的技术问题，而提供一种用于判断激光是否耦合进入轮形光纤纤芯的方法，当用光谱仪观察光纤由于自身硅材料发出的拉曼背景光强达到最大时，即可判断激光已经耦合进入纤芯。
本发明的技术方案为：一种用于判断激光是否耦合进入轮形光纤纤芯的方法，其特征在于：采用激光器、透镜、光谱仪组成的测试系统，当激光器发出的光经透镜准直后进入空气孔内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤，透射的光进入光谱仪中，通过判断光谱仪中拉曼光谱的强度来判断激光是否偶合进入轮形光纤的纤芯中。
当用光谱仪观察到光纤由于自身硅材料发出的拉曼背景光强达到最大时，即可判断激光已经耦合进入纤芯。
本发明的有益效果在于：本发明可以克服当用空气孔内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤进行荧光物质检测时，由于荧光涂覆层对激光的吸收，无法通过观察光纤远端纤芯的亮暗判断激光是否耦合进光纤纤芯的缺点。
本发明用于端面耦合空气孔内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤时, 判断激光器发出的光是否耦合进入轮形光纤纤芯。解决了无法判断激光是否耦合进入光纤纤芯的问题。
附图说明
图1是本发明用于端面耦合内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤系统结构示意图；
图2是本发明所用的轮形光纤截面示意图。
具体实施方式
如图1所示，用于端面耦合内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤系统，包括激光器１、透镜２、空气孔内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤３、光谱仪４。
如图2所述，空气孔内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤３中间设有纤芯5，纤芯5周围有空气孔6，空气孔6外面设有包层7。
当激光器1发出的光经透镜2准直后进入空气孔6内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤，透射的光进入光谱仪4中，通过判断光谱仪4中拉曼光谱的强度来判断激光是否偶合进入轮形光纤的纤芯5中。
具体方法是：当激光器1发出的光经过透镜2准直聚焦进入放置于调整架上光纤后，调整调整架上的x、ｙ、z旋钮，直到光谱仪4上测得的光纤3自身的拉曼背景光强达到55000counts最大值时，即可判断激光已经耦合进入纤芯5。

Claims (2)

1.一种用于判断激光是否耦合进入轮形光纤纤芯的方法，其特征在于：采用激光器（1）、透镜（2）、光谱仪（4）组成的测试系统，当激光器（1）发出的光经透镜（2）准直后进入空气孔内壁涂有荧光指示剂的轮形微结构光纤（3），透射的光进入光谱仪（4）中，通过判断光谱仪（4）中拉曼光谱的强度来判断激光是否耦合进入轮形光纤的纤芯（5）中。
2.根据权利要求1所述的用于判断激光是否耦合进入轮形光纤纤芯的方法，其特征在于：当用光谱仪（4）观察到光纤（3）由于自身硅材料发出的拉曼背景光强达到最大时，即可判断激光已经耦合进入纤芯（5）。
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Title
Design of solid-core microstructured optical fiber with steering-wheel air cladding for optimal evanescent-field sensing;Yinian Zhu et al.;《Optical Express》;20060417;第14卷(第8期);第3541-3546页 *

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