CN109814207B - 一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器 - Google Patents
一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109814207B CN109814207B CN201910193095.6A CN201910193095A CN109814207B CN 109814207 B CN109814207 B CN 109814207B CN 201910193095 A CN201910193095 A CN 201910193095A CN 109814207 B CN109814207 B CN 109814207B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- fiber
- microsphere
- echo wall
- small hole
- resonator
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Images
Landscapes
- Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
- Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)
Abstract
本发明提供了一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器，包括宽带光源，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。其特征在于：所述的单模光纤侧面有一小孔，其小孔深度达到光纤纤芯，靠近小孔的光纤纤芯部分有一定弯曲，小孔底部通过紫外胶粘连一颗微球，以形成回音壁结构。由宽带光源发出的光经过此回音壁结构，并传输至光谱分析仪，形成回音壁模式谐振器。本发明具有结构紧凑、易于集成、品质因素高且稳定等优点，可用于低阈值激光器、传感器、滤波器、光电子信息、非线性光学等。
Description
技术领域
本发明提供了一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器，属于光纤器件技术领域。
背景技术
当光通过全内反射沿着腔的边缘行进时，如果腔周围的光路是波长的整数倍，则可以形成驻波。这种驻波模式通常被称为回音壁模式，形成的腔被称为回音壁模式谐振腔。回音壁模式谐振腔可由不同的形状构成，如微盘，微碟，微球等。其中以微球结构激发回音壁模式应用最为广泛。回音壁模式谐振器具有的高品质因素和低模式体积两个优点，使其具有许多应用，例如高灵敏度传感器，窄带滤波器，微型激光器和调制器。
目前，有许多不同的方法来激励回音壁模式，如通过棱镜，基座波导，侧面抛光光纤，角抛光光纤尖端和光纤锥型等。通过相位匹配棱镜内部表面的倏逝波，可将光耦合进微球中。棱镜耦合法高效灵活，但是体积较大，在实际应用中不方便。片上基座结构可以将光有效地耦合进微球结构中，但是基座波导结构复杂并要求很高的制作精度。从应用角度看，光纤尾纤耦合器是优选的，侧面抛光光纤和角抛光光纤尖端的方法已被用在激励高品质因素的微球谐振器。然而，这两种方法的光耦合效率并不高。侧面抛光的光耦合器对于约1mm的大直径的微球的耦合效率要比小直径谐振器高很多。光纤直径低于2μm的锥度在这几个方法里的耦合效率最高，但是光纤锥体的结构易碎，且受环境变化影响较大。
发明内容
本发明针对现有技术不足，提供一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器，具有结构紧凑、易于集成、品质因素高且稳定等优点。
本发明解决技术问题所采取的技术方案为：一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器，包括宽带光源，回音壁结构，光谱分析仪。回音壁结构由单模光纤，紫外胶，微球构成。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，所述的单模光纤侧面有一小孔，其小孔深度达到光纤纤芯，靠近小孔的光纤纤芯部分有一定弯曲，小孔底部通过紫外胶粘连一颗微球。
所述单模光纤的纤芯直径和光纤直径分别为8μm和125μm，纤芯折射率为1.4682；所述的微球的材料为钛酸钡，折射率为1.9。
本发明与现有技术相比的有益效果是
1、回音壁模式谐振器选用价格低廉的普通单模光纤，紫外胶，微球制备，具有成本低，制作简单的优点；
2、回音壁模式谐振器尺寸微小，结构稳定性较好，具有较高的品质因素；
3、回音壁模式谐振器改变以往光纤拉锥方式，提高了器件鲁棒性，并且易于集成。
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为本发明的回音壁结构示意图。
图中，1.宽带光源，2.回音壁结构，3.光谱分析仪，4.单模光纤，4a. 单模光纤纤芯，4b.单模光纤包层，5.小孔，6.微球，7.紫外胶。
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、回音壁结构2、光谱分析仪3。其连接方式为：回音壁结构2一端与宽带光源1连接，另一端与光谱分析仪3相连接。
图2所示为本发明的回音壁结构2的结构示意图，所述的回音壁结构2，由单模光纤4，小孔5，微球6，紫外胶7，单模光纤4包括单模光纤纤芯4a、单模光纤包层4b。
所述回音壁结构的制作方法及步骤是：通过飞秒激光在单模光纤4端面制造损伤，熔接过后形成一深度靠近光纤纤芯的气泡，气泡压迫光纤纤芯使其形成一小部分弯曲，再将气泡打通形成小孔5，用紫外胶7将微球6粘连在小孔5底部，光在弯曲的光纤部分散射进入微球，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2由单模光纤4与小孔5交界的弯曲的弯曲部分构成耦合面，由宽带光源1发出的光经过小孔的一端形成散射，部分光从弯曲的单模光纤纤芯4a通过；另一部分光散射进小孔5，经过紫外胶7进入微球6，光在微球6中传播一圈后再次进入单模光纤纤芯4a，与原本直接传输过来的光形成干涉，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)
1.一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器，其实施应用系统包括宽带光源、回音壁结构、光谱分析仪，其连接方式为：宽带光源连接回音壁结构光纤的一端，另一端连接光谱分析仪；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，所述的单模光纤侧面包层位置有一小孔，该小孔通过飞秒激光在单模光纤端面制造损伤，熔接过后形成一深度靠近光纤纤芯的气泡，再通过飞秒激光将气泡打通所制造，靠近小孔的光纤纤芯部分有一定弯曲，并与外界空气连通，所述的微球通过紫外胶与弯曲的纤芯部分相连接。
2.根据权利要求1所述的一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器，其特征为：所述单模光纤的纤芯直径和光纤直径分别为8μm和125μm，纤芯折射率为1.4682；所述的微球的材料为钛酸钡，折射率为1.9。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910193095.6A CN109814207B (zh) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | 一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201910193095.6A CN109814207B (zh) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | 一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109814207A CN109814207A (zh) | 2019-05-28 |
| CN109814207B true CN109814207B (zh) | 2020-12-11 |
Family
ID=66609031
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201910193095.6A Active CN109814207B (zh) | 2019-03-14 | 2019-03-14 | 一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109814207B (zh) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110568558A (zh) * | 2019-10-09 | 2019-12-13 | 中国计量大学 | 一种基于双锥形光纤耦合双微球的回音壁谐振器 |
| CN111965763B (zh) * | 2020-09-21 | 2023-03-10 | 中国计量大学 | 一种基于微球的腐蚀抛光型光纤的回音壁模式谐振器 |
Family Cites Families (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6487233B2 (en) * | 2000-02-23 | 2002-11-26 | California Institute Of Technology | Fiber-coupled microsphere laser |
| JP2007232957A (ja) * | 2006-02-28 | 2007-09-13 | Matsushita Electric Works Ltd | 光結合部品 |
| US8718416B2 (en) * | 2009-11-03 | 2014-05-06 | Southern Methodist University | Micro-optical sensor for electric field detection |
| CN102798624A (zh) * | 2012-08-08 | 2012-11-28 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 基于回音壁模式的近场拉曼生物传感器 |
| CN105549156B (zh) * | 2016-01-12 | 2019-06-14 | 哈尔滨工程大学 | 一种集成于悬挂芯光纤内部的微球谐振滤波器 |
| CN106052727B (zh) * | 2016-05-26 | 2024-04-02 | 中国计量大学 | 一种基于光纤微型法布里-珀罗腔的传感器装置 |
| CN107272116B (zh) * | 2017-08-16 | 2024-01-05 | 深圳大学 | 一种回音壁模式谐振器及其制备方法 |
| CN107544115B (zh) * | 2017-10-12 | 2024-01-30 | 中国计量大学 | 一种基于微球的光纤端面式回音壁谐振器 |
| CN108426533B (zh) * | 2018-04-12 | 2020-11-24 | 南昌航空大学 | 一种用于检测微纳光纤直径的传感器及其制作方法 |
| CN209433064U (zh) * | 2019-03-14 | 2019-09-24 | 中国计量大学 | 一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器 |
-
2019
- 2019-03-14 CN CN201910193095.6A patent/CN109814207B/zh active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109814207A (zh) | 2019-05-28 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN107272116B (zh) | 一种回音壁模式谐振器及其制备方法 | |
| JP2572402B2 (ja) | 光ファイバ回線のアクセス方法及びそのコネクタプラグ | |
| US6879752B1 (en) | Film spacer for setting the gap between an optical coupler and a whispering-gallery mode optical resonator | |
| US20130070252A1 (en) | Systems and methods for a hollow core resonant filter | |
| CN107544115B (zh) | 一种基于微球的光纤端面式回音壁谐振器 | |
| CN106124029B (zh) | 基于微纳光纤全光相位调制器的光纤水听器系统 | |
| CN109814207B (zh) | 一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器 | |
| CN110568558A (zh) | 一种基于双锥形光纤耦合双微球的回音壁谐振器 | |
| CN106840361B (zh) | 一种工作稳定的回音壁模式谐振器 | |
| US7801186B2 (en) | Light source | |
| CN109768470A (zh) | 一种用于外腔半导体的光纤光栅反馈器件 | |
| CN207198385U (zh) | 一种基于微球的光纤端面式回音壁谐振器 | |
| CN111580216A (zh) | 一种平面光波导芯片及波导型单模光纤激光器 | |
| CN111965763B (zh) | 一种基于微球的腐蚀抛光型光纤的回音壁模式谐振器 | |
| CN210666095U (zh) | 一种基于双锥形光纤耦合双微球的回音壁谐振器 | |
| CN110596814B (zh) | 一种基于微球的光纤腐蚀凹槽式回音壁谐振器 | |
| CN208283597U (zh) | 一种基于微球的光纤腐蚀凹槽式回音壁谐振器 | |
| CN211236336U (zh) | 一种基于回音壁微球谐振器的集成光纤内耦合器 | |
| JP2003131050A (ja) | 光ファイバ結合系 | |
| US11092747B2 (en) | Whispering gallery mode resonator and manufacturing method thereof | |
| CN214954213U (zh) | 一种高功率光隔离器、wdm、合束器的集成光器件 | |
| CN209433064U (zh) | 一种光纤侧面嵌入微球的回音壁谐振器 | |
| CN112764164A (zh) | 光纤器件、制造方法及光纤内声致马赫曾德干涉仪 | |
| CN111474640A (zh) | 一种光纤阵列组件 | |
| JPH09159865A (ja) | 光導波路の接続構造 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |