CN106840361B - 一种工作稳定的回音壁模式谐振器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种工作稳定的回音壁模式谐振器，包括宽带光源，环形器，回音壁结构，光谱分析仪。其中回音壁结构由单模光纤，紫外胶，微球构成，其特征是：将微球粘在单模光纤纤芯的中心位置之后，再将第二颗微球粘在第一颗微球的右端面的适当位置，以形成回音壁结构，以上所有粘剂均采用紫外胶。由环形器接收来自宽带光源的光并传输至回音壁结构，回音壁结构再将光耦合至环形器，再经由环形器传输至光谱分析仪，形成回音壁模式谐振器。本发明具有结构紧凑、制造简单、品质因素高且稳定等优点，可以根据振动参数的改变产生响应，适用振动参数的测量。

Description

一种工作稳定的回音壁模式谐振器
技术领域
本发明提供了一种工作稳定的回音壁模式谐振器，属于光纤器件技术领域。
背景技术
在过去的几十年里，光学回音壁模式的谐振器已经被深入广泛的研究，其具有各种优越性质，如高品质因数，低模体积，有制作为各种无源和有源器件的潜力(如高灵敏度的传感器，窄带滤波器和调节器等)。因此，光学回音壁模式的谐振器其应用前景受到广泛关注，尤其在激光，生物探测以及量子物理中已经得到了很多应用。
目前，回音壁模式的谐振器主要是基于微球-锥形光纤的耦合系统。采用硅材料、碘化银磷酸盐玻璃、或者抛光上下底面的微球制作的微球-锥形光纤的耦合系统，具有较高的品质因素，但是这些微球的制造技术和相对复杂和困难。其次，就是改变锥形光纤的结构制成的多种微球-锥形光纤的耦合系统，如在锥形光纤上刻蚀光栅，或者使用两根锥形光纤制备谐振器，这些锥形光纤制备的谐振器品质因素也较高，但是由于锥形光纤与微球的相对位置多变，导致品质因素不够稳定，结构也不够坚固，且对微球的折射率具有更高的要求。其他的耦合器结构也被研究，如单模光纤与毛细管熔接处塞进微球的结构，这样的耦合结构有良好的机械稳定性，但品质因数较低。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提供一种工作稳定的回音壁模式谐振器，它具有结构紧凑、制造简单、品质因素高且稳定等优点，可以根据振动参数的改变产生响应，适用振动参数的测量。
本发明解决技术问题所采取的技术方案为：一种工作稳定的回音壁模式谐振器，包括宽带光源，环形器，回音壁结构，光谱分析仪，其连接方式为：环形器进口端与宽带光源连接，环形器出口端与回音壁结构连接，环形器反馈端和光谱分析仪相连接；其特征在于：所述的回音壁结构，由单模光纤，紫外胶，微球构成，单模光纤端面是紫外胶粘着的两颗微球，第一颗微球处于单模光纤纤芯的中心位置，第二颗微球用紫外胶粘在第一颗微球的右端面，其位置可调整，以形成回音壁结构。
所述单模光纤的纤芯直径和光纤直径分别为8μm和125μm。
所述微球的材料为折射率是1.9的钛酸钡或透明陶瓷。
本发明与现有技术相比的有益效果是：
1、回音壁结构选用价格低廉的普通单模光纤，紫外胶，微球制备，具有制作简单，成本低的优点。
2、回音壁结构具有较高的品质因素，由于结构的稳固性较好，故其品质因素也相对稳定。
3、回音壁模式谐振器对振动参数的改变反应灵敏，适用振动参数的测量。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或技术方案，下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
图1为本发明的实施应用系统示意图。
图2为本发明回音壁结构示意图。
图中，1.宽带光源，2.环形器，3.回音壁结构，4.光谱分析仪，5.单模光纤，5a.单模光纤包层，5b.单模光纤纤芯，6.紫外胶，7.微球，7a.第一颗微球，7b.第二颗微球。
具体实施方式
下面结合附图及实施实例对本发明作进一步描述：
图1所示为本发明的实施应用系统示意图，包括宽带光源1、环形器2、回音壁结构3、光谱分析仪4。其连接方式为：环形器2有三个接口端，分别为：光源进口端，光源出口端，反馈端。进口端与宽带光源1连接，出口端与连接回音壁结构3连接，反馈端和光谱分析仪4相连接。
图2所示为本发明回音壁结构3的结构示意图，所述的回音壁结构3，由单模光纤5、紫外胶6，微球7构成，单模光纤5包括单模光纤包层5a，单模光纤纤芯5b，微球7包括第一颗微球7a和第二颗微球7b。
所述回音壁结构的制作方法及步骤是：第一步：将单模光纤5的端面切割平整，再在其平整端面涂抹适量紫外胶6，用以粘住第一颗微球7a；第二步：调整第一颗微球7a位置，使其处于单模光纤纤芯5b的中心，再用紫外灯将紫外胶6固化，以固定第一颗微球7a；第三步：在第一颗微球7a右端面涂抹适量紫外胶6，用以粘住第二颗微球7b，调整第二颗微球7b在第一颗微球7a右端面上的位置，以形成回音壁结构。
结合图1，2，介绍具体的工作原理：回音壁结构3由第一颗微球7a的球面和第二颗微球7b的球面构成耦合面，回音壁结构3接收来自宽带光源1发出的经由环形器2传递的光束，此光束首先经由单模光纤6传输至两颗微球7的接触点，再耦合至第二颗微球7b，在第二颗微球7b传输一圈之后，光束在两颗微球7接触点耦合至第一颗微球7a，传输一圈半之后，光束在第一颗微球7a与单模光纤6接触点处传输至单模光纤，再经由环形器2被传输到光谱分析仪4中，以形成回音壁模式的输出光谱。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应被理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种工作稳定的回音壁模式谐振器，包括宽带光源，环形器，回音壁结构，光谱分析仪，其连接方式为：环形器进口端与宽带光源连接，环形器出口端与回音壁结构连接，环形器反馈端和光谱分析仪相连接；其特征在于：所述的回音壁结构，由单模光纤，紫外胶，微球构成，单模光纤端面是紫外胶粘着的两颗微球，第一颗微球处于单模光纤纤芯的中心位置，第二颗微球用紫外胶粘在第一颗微球的右端面，其位置可调整，以形成回音壁结构；其特征是：所述单模光纤的纤芯直径和光纤直径分别为8μm和125μm；所述微球的材料为折射率是1.9的钛酸钡或透明陶瓷。
2.根据权利要求1所述一种工作稳定的回音壁模式谐振器，其特征是：所述回音壁结构的制作方法及步骤是：第一步：将单模光纤5的端面切割平整，再在其平整端面涂抹适量紫外胶6，用以粘住第一颗微球7a；第二步：调整第一颗微球7a位置，使其处于单模光纤纤芯5b的中心，再用紫外灯将紫外胶6固化，以固定第一颗微球7a；第三步：在第一颗微球7a右端面涂抹适量紫外胶6，用以粘住第二颗微球7b，调整第二颗微球7b在第一颗微球7a右端面上的位置，以形成回音壁结构。
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