CN109000809B - 一种马赫-曾德尔干涉仪及其制作设备和制作方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种马赫‑曾德尔干涉仪及其制作设备和制作方法，所述马赫‑曾德尔干涉仪为通过光纤布拉格光栅拉锥成型且具有中部束腰的纤芯调制的双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅。其制作设备包括光源、拉伸移动台、氢氧火焰拉锥机、光谱分析仪。制作方法包括：去除截取的设定长度光纤布拉格光栅的表面涂覆层；将光纤布拉格光栅两端分别固定于拉伸移动台的两个工作台上；将宽带光源接入光纤布拉格光栅的一端，光谱分析仪接入光纤布拉格光栅的另一端；设定氢氧火焰拉锥机的熔融参数，并同时喷射向光纤布拉格光栅、向两边移动拉伸移动台的两个工作台，经过高温退火后形成马赫‑曾德尔干涉仪。本发明的制作方法简单，成本低且马赫‑曾德尔干涉仪的带宽可调谐。
Description
技术领域
本发明涉及光纤技术领域，特别是涉及一种马赫-曾德尔干涉仪及其制作设备和制作方法。
背景技术
多通道滤波器由于设计简单，使用方便，光纤兼容性好等特性被广泛应用于路由，信号处理，防止波分复用中无用信号引起的串扰等。此外，还可以应用于多波长激光器和传感器。目前，光纤多通道滤波的结构有Sagnac双折射环(Sagnac Birefringence Loop，SBL)，马赫-曾德尔干涉仪(Mach-Zehnder interferometer，MZI)，Lyot双折射滤波器(Lyot-type Birefringence Filter)，光纤光栅(Fiber Bragg)，偏振多样化的环路结构(Polarization-diversified Loop Structure，PDLS)等。在上述结构中，MZI由于具有响应快，灵敏度高，稳定性好等特点。已有技术中有利用保偏光纤和单模光纤熔接的方法制作MZI，将其应用于掺铥光纤激光器中实现了1857-1897nm的波长调谐。还有利用电弧放电法和蓝宝石掺杂光纤制成具有MZI结构的温度传感器，灵敏度达到4.6pm/℃。微光纤由于具有与光波长可比拟的直径，因此可以产生大量的倏逝波分量和较高的表面场强，在近年来的报道中多用于传感器方面。基于微光纤的MZI是近些年的研究热点，通过将MZI进行微光纤结构的设计可以有效地提高传感器的灵敏度。已有技术中有利用放电法制作成葫芦状MZI的温度传感器，灵敏度可以达到17.15pm/℃。还有将传统MZI中光纤耦合器的一臂用单模微光纤替代，对温度和拉伸的测量精度都大大提高。2013年，Yanzhen Tan报道了具有微光纤长周期光栅对称的MZI温度传感器，灵敏度可以达到11.7pm/℃，但是其在微光纤上刻写长周期光纤光栅，其制作工艺相对复杂、成本较高。在一些特殊应用中，如锁模激光器、孤子探测等实际应用中，需要光谱带宽可调谐的滤波器件，但是据我们所知，目前还没有光谱带宽可调谐的微光纤MZI报道。
发明内容
本发明的目的是提供一种马赫-曾德尔干涉仪及其制作设备和制作方法，已解决现有技术中马赫-曾德尔干涉仪的制作方法复杂、使用的光纤昂贵的问题。
为实现上述目的，本发明提供了一种马赫-曾德尔干涉仪，所述马赫-曾德尔干涉仪为具有中部束腰的纤芯调制的双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅，所述马赫-曾德尔干涉仪通过光纤布拉格光栅拉锥成型。
可选的，所述双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅包括设于中间的空白光纤和对称连接于所述空白光纤两端的微纳啁啾长周期光纤光栅，所述微纳啁啾长周期光纤光栅为直径由远离所述空白光纤的方向逐渐增大的锥形。
可选的，所述微纳啁啾长周期光纤光栅的直径的范围为纳米量级到微米量级；所述微纳啁啾长周期光纤光栅的光纤纤芯内部的光栅周期呈非均匀分布，所述光栅周期由远离空白光纤方向逐渐减小；所述微纳啁啾长周期光纤光栅的光纤纤芯内部的折射率呈现非均匀分布，所述折射率由远离空白光纤方向逐渐增大。
可选的，所述光纤布拉格光栅拉锥的的条件为：环境温度在22-28℃范围内，氢氧火焰拉锥机的氢气流量为108.0-111.0SCCM，氧气流量为7.0-10.0SCCM，火焰扫描宽度为1-5mm，扫描速度为0.05-0.1mm/s。
本发明还提供了一种马赫-曾德尔干涉仪的制作设备，包括：
光源，用于产生宽带光源并输入至被拉伸光纤；
拉伸移动台，用于固定所述被拉伸光纤，和完成拉伸光纤的移动动作；
氢氧火焰拉锥机，用于对所述被拉伸光纤喷射火焰，熔融所述被拉伸光纤；
光谱分析仪，用于检测所述被拉伸光纤中的光谱。
可选的，所述被拉伸光纤为光纤布拉格光栅，拉伸后为具有中部束腰的纤芯调制的双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅。
可选的，所述氢氧火焰拉锥机在拉锥时的条件为：环境温度在22-28℃范围内，氢氧火焰拉锥机的氢气流量为108.0-111.0SCCM，氧气流量为7.0-10.0SCCM，火焰扫描宽度为1-5mm，扫描速度为0.05-0.1mm/s。
本发明又提供了一种马赫-曾德尔干涉仪的制作方法，包括：
截取设定长度的光纤布拉格光栅；
去除光纤布拉格光栅的表面涂覆层；
将去除涂覆层的光纤布拉格光栅两端分别固定于拉伸移动台的两个工作台上；
将宽带光源接入光纤布拉格光栅的一端，光谱分析仪接入光纤布拉格光栅的另一端；
设定氢氧火焰拉锥机的熔融参数，并喷射向光纤布拉格光栅；
喷射的同时向两边移动所述拉伸移动台的两个工作台，再进行高温退火，使光纤布拉格光栅被拉锥成型为具有中部束腰的纤芯调制的双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅，得到马赫-曾德尔干涉仪。
可选的，所述马赫-曾德尔干涉仪的锥区长度为6.78mm-12.88mm，与所述锥区长度对应的所述中部束腰的直径的范围为纳米量级到十微米量级。
可选的，所述熔融参数为环境温度在22-28℃范围内，氢氧火焰拉锥机的氢气流量为108.0-111.0SCCM，氧气流量为7.0-10.0SCCM，火焰扫描宽度为1-5mm，扫描速度为0.05-0.1mm/s。
根据本发明提供的具体实施例，本发明公开了以下技术效果：本发明提供的马赫-曾德尔干涉仪及其制作设备和制作方法，通过对价格偏低的光纤布拉格光栅进行火焰拉锥，制得了马赫-曾德尔干涉仪，该方法简单、可靠。另外，本发明还可以通过改变锥区长度的方式实现不同的滤波器带通宽度和通道个数，只要控制拉伸的长度即可，操作简单方便。
此外，经过高温退火后的光纤光栅具有微纳结构，由于具有对称的纤芯调制的微啁啾长周期光纤光栅的结构，可以实现前后的传输模式匹配，从而可以利用改变溶液浓度的方法调节MZI的带通宽度，调节精度为0.63418nm-1/RIU。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的马赫-曾德尔干涉仪的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的马赫-曾德尔干涉仪制作设备的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的马赫-曾德尔干涉仪的锥区长度为12.031nm时的透射谱；
图4为当设置氢气流量为108.0SCCM和111.0SCCM的透射谱；
图5为拉锥后周期长度Λ(z)的曲线图；
图6为光纤布拉格光栅的折射率函数n(z)与位置z的关系曲线；
图7中的a-f分别为NaCl溶液浓度为1％，5.76％，7.88％，10.16％，13.11％，16.22％时，拉锥光纤光栅的透射谱；
图8为带宽倒数1/B与溶液浓度的关系曲线与线性拟合曲线。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明的目的是提供一种马赫-曾德尔干涉仪及其制作设备和制作方法，已解决现有技术中马赫-曾德尔干涉仪的制作方法复杂、使用的光纤昂贵的问题。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本实施例公开的马赫-曾德尔干涉仪如图1所示，所述马赫-曾德尔干涉仪为具有中部束腰的纤芯调制的双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅，所述马赫-曾德尔干涉仪通过光纤布拉格光栅拉锥成型。经过拉锥以后，光纤布拉格光栅变为纤芯调制的啁啾长周期光纤光栅。
具体的，所述双锥形光纤布拉格光栅包括设于中间的空白光纤101和对称连接于所述空白光纤101两端的微纳啁啾长周期光纤光栅102，所述微纳啁啾长周期光纤光栅102为直径由远离所述空白光纤101的方向逐渐增大的锥形。且所述微纳啁啾长周期光纤光栅102与所述空白光纤101外包设有包层103。
需要说明的是本发明的马赫-曾德尔干涉仪中微纳啁啾长周期光纤光栅的直径的范围为纳米量级到微米量级；微纳啁啾长周期光纤光栅的光纤纤芯内部的光栅周期呈非均匀分布，光栅周期由远离空白光纤方向逐渐减小；微纳啁啾长周期光纤光栅的光纤纤芯内部的折射率呈现非均匀分布，折射率由远离空白光纤方向逐渐增大。
制作上述实施例中的马赫-曾德尔干涉仪的制作设备如图2所示，该制作设备包括光源发生器201、拉伸移动台202、氢氧火焰拉锥机203和光谱分析仪204。
其中，光源发生器201，用于产生宽带光源并输入至被拉伸光纤；拉伸移动台202，用于固定所述被拉伸光纤，和完成拉伸光纤的移动动作；氢氧火焰拉锥机203，用于对所述被拉伸光纤喷射火焰，熔融所述被拉伸光纤；光谱分析仪204，用于检测所述被拉伸光纤中的光谱。
基于上述实施例，所述被拉伸光纤为光纤布拉格光栅，拉伸后为具有中部束腰的纤芯调制的双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅。
下面结构上述马赫-曾德尔干涉仪及其制作设备，本实施例提供的马赫-曾德尔干涉仪的制作方法，包括一下步骤：
截取设定长度的光纤布拉格光栅；
去除光纤布拉格光栅的表面涂覆层；
将去除涂覆层的光纤布拉格光栅两端分别固定于拉伸移动台的两个工作台上；
将宽带光源接入光纤布拉格光栅的一端，光谱分析仪接入光纤布拉格光栅的另一端；
设定氢氧火焰拉锥机的熔融参数为环境温度为28℃时，所述氢氧火焰拉锥机的氢气流量为110.1SCCM，氧气流量为8.0SCCM，火焰扫描宽度为3mm，扫描速度为0.09mm/s，并喷射向光纤布拉格光栅；
喷射同时向两边移动拉伸移动台的两个工作台，再进行高温退火，使光纤布拉格光栅的拉锥成型为具有中部束腰的纤芯调制的双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅，得到马赫-曾德尔干涉仪。
本实施例中，制得的马赫-曾德尔干涉仪的锥区长度为6.78mm-12.88mm，与所述锥区长度对应的所述中部束腰的直径为34.09μm-5.68μm。实际，所述马赫-曾德尔干涉仪的锥区长度取决于被拉锥的光纤布拉格光栅的长度，与所述锥区长度对应的所述中部束腰的直径的范围为纳米量级到十微米量级。而本实施例得到的该数值范围并不限定马赫-曾德尔干涉仪的结构尺寸。
在拉锥过程中，未拉锥时，从光谱分析仪(OSA)中可以看出透射谱中在1550nm附近有一个峰值凹陷，这表明此时FBG的光栅结构没有发生变化。当移动台开始移动以及火焰靠近FBG时，该峰值凹陷迅速消失，此时FBG的周期遭到破坏，此后很长一段时间内透射谱是宽带光源的光谱。保持移动台移动速度，当锥区长度达到6.78mm，锥形腰间宽度为34.09μm左右时，透射谱出现一个宽度为20nm的通道。继续拉锥至7.43mm，锥形腰间宽度为28.4μm左右时，透射谱的通道数增加为两个，通道间隔约为10nm。随着锥区长度的增加，通道间隔的减小速度和通道数增加的速度越来越快。锥区长度从8.48mm到12.48mm，锥形腰间宽度由19.88μm到6.82μm时，在C波段范围内通道数从3增加到34。当锥区长度达到12.88mm，锥形腰间宽度为5.68时，C波段范围内通道数达到最大(52个)，通道宽度为0.77nm左右。此后移动台继续向两端移动，通道数突然下降到5个，并最终消失。
当锥区长度为12.031mm时停止拉锥并退火，在1528nm～1563nm范围内通道数会突然下降，同时通道间隔也会增大。冷却后对透射谱进行测量，C波段范围内共13个通道。在1550nm附近的自由光谱范围(Free Spectrum Range，FSR)为3.32nm。每个通道3dB带宽为2.92nm，最大消光比为18.717dB。图3是锥区长度为12.031nm时的透射谱。
在拉锥过程中，影响最后拉锥光栅透射谱的因素为火焰温度和拉锥长度。火焰温度直接影响着最终拉锥光纤光栅折射率的调制深度。改变火焰温度的方法是改变氢气或氧气的流量，氢气流量增加会降低温度，氧气流量增加会提高火焰温度。在室温温度为28℃时，设置氢气流量为108.0SCCM，氧气流量为8.0SCCM，即升高火焰温度。火焰扫描宽度为3mm，扫描速度为0.09mm/s。有梳状峰出现，峰谷差值为6.935dB，如图4所示。在室温温度为28℃时，设置氢气流量为111.0SCCM，氧气流量为8.0SCCM，即降低火焰温度。火焰扫描宽度为3mm，扫描速度为0.09mm/s。有梳状峰出现，峰谷差值为4.997dB，如图4所示。
因此可以确定，改变氢氧气流量仍可以制作出具有梳状滤波器特性的马赫-曾德尔干涉仪。但是由于火焰温度的不同会导致峰谷差值有所变，只有当氢气流量为110.0SCCM，氧气流量为8.0SCCM时才能实现较好效果的峰谷差值，如图3所示。
需要说明的是，环境温度在22-28℃范围内，设置氢气流量为108.0-111.0SCCM，氧气流量为7.0-10.0SCCM，即改变火焰温度。火焰扫描宽度为1-5mm，扫描速度为0.05-0.1mm/s，都有梳状峰出现，也就都能实现制作马赫-曾德尔干涉仪，对于马赫-曾德尔干涉仪的用途不同，可以通过改变拉锥时熔融参数的方式得到复合性能的马赫-曾德尔干涉仪。但这些参数是本发明实施例的一个优选参数，凡是改变该参数利用本发明的制作方法得到的马赫-曾德尔干涉仪都在本发明的保护范围内。
因此，利用氢氧焰对光纤布拉格光栅(FiberBragg Grating，FBG)直接进行拉锥，通过控制光纤锥区长度可以实现对滤波器带通宽度和通道个数的调谐。MZI通道的个数以及通道的对比度与光栅锥区密切相关。增加光栅锥区的长度，MZI的通道个数增加，带通宽度变窄。当光栅的锥区长度为12.031mm时，共有13个通道在C波段，每个通道的3dB带宽为2.92nm，最大消光比为18.717dB。通过对拉锥后FBG折射率进行分析和仿真可以得出该拉锥光纤光栅具有与MZI相似的对称啁啾长周期光栅结构。
此外，在已有技术中中，制作完成的MZI的带宽很那进行调谐。例如LuCai等公开一种利用纤芯偏移的方法制作的MZI，虽然测量折射率变化时具有较高的浓度，但其梳状峰的带宽不会随外界折射率的变化而有所改变。在激光锁模激光系统以及光探测应用中，需要透射带宽的可调谐滤波器件，而现有的MZI透射峰位置仅随外界环境发生偏移，透射光谱带宽不发生变化而无法满足实际需要。
本发明利用NaCl溶液实现对透射光谱的通道宽度的调谐，调谐精度为0.64318nm-1/RIU.最大可以拉锥至12.88mm。
下面通过理论分析验证光纤布拉格光栅的拉锥成型为具有中部束腰的纤芯调制的双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅为马赫-曾德尔干涉仪。
经紫外曝光法制成的FBG，其折射率变化满足如下关系式：
其中是平均有效折射率变化值；v是干涉条纹的可见度；光栅周期Λ0＝λd/(2neff)，λd为反射峰中心波长。FBG的折射率分布为是单模光纤纤芯有效折射率
当进行拉锥时，由于受到火焰高温的影响，将不再是定值，其变化与受热时间长短有关系。FBG两端受到移动台应力的影响，Λ0由均匀变成非线性分布。因此FBG不再具有对λd波长光的反射能力，在实验中的表现为透射谱中峰值凹陷的消失。
为了分析拉锥后光纤布拉格光栅的结构，需要对拉锥后折射率的分布进行分析。根据(1)式可以设拉锥后的光纤布拉格光栅折射率变化为：
在不考虑的情况下，Λ(z)可以用等体积法进行分析。以光纤布拉格光栅双锥形最窄处为z轴中心点，则半径R(z)与位置z满足关系式：
其中R0是FBG原半径；Lf0是初始熔融长度；双锥区总长度Lt＝Lf0+Ls，Ls是拉伸长度；退缩因子参数Rmin光纤布拉格光栅最小半径。由于Lf0长度大于原FBG栅区总长度Lg0，则拉锥前后光栅周期函数Λ(z)满足下面(4)、(5)两个等式：
Lg是拉锥后栅区长度。为了计算方便，需要将上面两个式子进行简化：将原FBG的一个周期长度Λ0分为k等份，每一份长度Δl＝Λ0/k。当k足够小时，第j个周期将会有如下等式成立：
将熔融区内非FBG的部分均匀分为2k'份，同样k'足够小时Lg满足：
其中Δa＝(Lf0-Lg)/2k'。图5为拉锥后周期长度Λ(z)的曲线图。
由于光纤布拉格光栅所受的火焰温度相同，则影响的唯一因素是高温影响的时长。当z＝z0时，与的关系为[15]：
其中kB为玻尔兹曼常数；T为温度；T0为光纤光栅退化速率；v0为电子初始热释放速率；t为时间；ΔE为电子在连续能量阱中初始分布概率最大处的能量。根据式(8)可以看出在温度一定的情况下，时间越长调制深度越小。拉锥光栅的折射率应满足1)因此可以根据光纤布拉格光栅的外形函数设为：
其中为光纤布拉格光栅中最小调制深度。
图6反应了拉锥后光纤布拉格光栅的折射率函数n(z)与位置z的关系曲线。从曲线中可以看出拉锥光栅的结构：在光纤布拉格光栅的最外侧两端为微纳啁啾长周期光纤光栅；最中间的折射率几乎不发生变化，为空白光纤，如图1所示。
由于受到微纳啁啾长周期光纤光栅折射率变化的微扰，光在传输过过程中会发生纤芯之间的耦合以及纤芯与包层的耦合。此外特殊的双锥形结构的影响，还会发生包层和自由空间的耦合。由于该微光光栅具有对称结构，从微纳啁啾长周期光纤光栅段产生的两种不同传输模式的光经过普通单模光纤及自由空间后再进入相同结构的微纳啁啾长周期光纤光栅段会发生多模干涉即MZI。
基模和包层各模之间的干涉光强满足：
其中，Icore为基模光强；Icladding是包层中各模式光强度；Δneff是两种模式传输介质的折射率之差；λ是特征波长，L为空白光纤的长度。FSR定义为：
由于该设计两端为对称的纤芯调制的啁啾长周期光纤光栅，可以很好的实现对称结构耦合前后的模式匹配，因此可以通过改变式(11)中的Δneff即溶液折射率与光纤有效折射率之差来实现梳状滤波器带通宽度的调节。
在图8中溶液折射率r与单一峰带宽倒数1/B与NaCl溶液折射率r具有较好的线性关系。当NaCl溶液浓度在0.01～0.1622范围时，其关系可以由下式表示：
线性拟合优度R2＝0.98897。结果与式(11)相符，进一步证明拉锥光纤光栅具有MZI结构。通过计算，利用NaCl溶液浓度对带通宽度的调节精度可以达到0.64318nm-1/RIU。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
Claims (8)
1.一种马赫-曾德尔干涉仪，其特征在于，所述马赫-曾德尔干涉仪为具有中部束腰的纤芯调制的双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅，所述马赫-曾德尔干涉仪通过光纤布拉格光栅拉锥成型；
所述双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅包括设于中间的空白光纤和对称连接于所述空白光纤两端的微纳啁啾长周期光纤光栅，所述微纳啁啾长周期光纤光栅为直径由远离所述空白光纤的方向逐渐增大的锥形。
2.根据权利要求1所述的马赫-曾德尔干涉仪，其特征在于，所述微纳啁啾长周期光纤光栅的直径的范围为纳米量级到微米量级；所述微纳啁啾长周期光纤光栅的光纤纤芯内部的光栅周期呈非均匀分布，所述光栅周期由远离空白光纤方向逐渐减小；所述微纳啁啾长周期光纤光栅的光纤纤芯内部的折射率呈现非均匀分布，所述折射率由远离空白光纤方向逐渐增大。
3.根据权利要求1所述的马赫-曾德尔干涉仪，其特征在于，所述光纤布拉格光栅拉锥的条件为：环境温度在22-28℃范围内，氢氧火焰拉锥机的氢气流量为108.0-111.0SCCM，氧气流量为7.0-10.0SCCM，火焰扫描宽度为1-5mm，扫描速度为0.05-0.1mm/s。
4.一种马赫-曾德尔干涉仪的制作设备，其特征在于，包括：
光源，用于产生宽带光源并输入至被拉伸光纤；
拉伸移动台，用于固定所述被拉伸光纤，和完成拉伸光纤的移动动作；
氢氧火焰拉锥机，用于对所述被拉伸光纤喷射火焰，熔融所述被拉伸光纤；
光谱分析仪，用于检测所述被拉伸光纤中的光谱；
所述被拉伸光纤为光纤布拉格光栅，拉伸后为具有中部束腰的双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅；
所述双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅包括设于中间的空白光纤和对称连接于所述空白光纤两端的微纳啁啾长周期光纤光栅，所述微纳啁啾长周期光纤光栅为直径由远离所述空白光纤的方向逐渐增大的锥形。
5.根据权利要求4所述的马赫-曾德尔干涉仪的制作设备，其特征在于，所述氢氧火焰拉锥机在拉锥时的条件为：环境温度在22-28℃范围内，氢氧火焰拉锥机的氢气流量为108.0-111.0SCCM，氧气流量为7.0-10.0SCCM，火焰扫描宽度为1-5mm，扫描速度为0.05-0.1mm/s。
6.一种马赫-曾德尔干涉仪的制作方法，其特征在于，利用权利要求5所述的马赫-曾德尔干涉仪的制作设备进行制作，所述方法包括：
截取设定长度的光纤布拉格光栅；
去除光纤布拉格光栅的表面涂覆层；
将去除涂覆层的光纤布拉格光栅两端分别固定于拉伸移动台的两个工作台上；
将宽带光源接入光纤布拉格光栅的一端，光谱分析仪接入光纤布拉格光栅的另一端；
设定氢氧火焰拉锥机的熔融参数，并喷射向光纤布拉格光栅；
喷射的同时向两边移动拉伸移动台的两个工作台，再进行高温退火，使光纤布拉格光栅被拉锥成型为具有中部束腰的双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅，得到马赫-曾德尔干涉仪；
所述双锥形微纳啁啾长周期光纤光栅包括设于中间的空白光纤和对称连接于所述空白光纤两端的微纳啁啾长周期光纤光栅，所述微纳啁啾长周期光纤光栅为直径由远离所述空白光纤的方向逐渐增大的锥形。
7.根据权利要求6所述的马赫-曾德尔干涉仪的制作方法，其特征在于，所述马赫-曾德尔干涉仪的锥区长度为6.78mm-12.88mm，与所述锥区长度对应的所述中部束腰的直径的范围为纳米量级到十微米量级。
8.根据权利要求6所述的马赫-曾德尔干涉仪的制作方法，其特征在于，所述熔融参数为环境温度在22-28℃范围内，氢氧火焰拉锥机的氢气流量为108.0-111.0SCCM，氧气流量为7.0-10.0SCCM，火焰扫描宽度为1-5mm，扫描速度为0.05-0.1mm/s。
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