CN116661052B - 具有大容差传感功能的d型微结构光纤及其制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种具有大容差传感功能的D型微结构光纤及其制备方法，涉及光纤传感技术领域，其包括：涂层和包层；包层由一个圆弧曲面和一个平面围成D型，平面上涂覆有金属薄膜；涂层包裹圆弧曲面；包层内设置有若干个大小形状相同的第一气孔、若干个大小形状相同的第二气孔和若干个大小形状相同的第三气孔；第三气孔的直径大于第二气孔的直径；第二气孔的直径大于第一气孔的直径；各第一气孔在凹形区域内均匀排列，各第二气孔位于凹形区域的两侧，各第三气孔位于凹形区域的下侧。本发明不仅结构简单还具有较大的容差特性，降低了光纤的制作难度和成本。

Description

具有大容差传感功能的D型微结构光纤及其制备方法
技术领域
本发明涉及光纤传感技术领域，特别是涉及一种具有大容差传感功能的D型微结构光纤及其制备方法。
背景技术
随着光纤通信、光纤激光器和光信息处理技术的不断发展，光纤传感器件的用途日益广泛，其中工业生产、生物医药研究、海洋勘探和环境监测等领域对高灵敏度大动态测量范围的折射率传感需求尤为突出。同时光学器件小型化、集成化的发展趋势日益明显，微结构光纤以其灵活可控的微结构和光学特性在光纤及其器件应用中受到了人们的青睐。由于现有的大多微结构光纤光子器件的光学响应和功能由微纳结构和介电材料唯一决定，且现有微结构光纤拉制和加工处理技术复杂并且水平有限，导致现有的D型微结构光纤存在灵敏度低和容差特性差等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种具有大容差传感功能的D型微结构光纤及其制备方法，不仅结构简单还具有较大的容差特性，降低了光纤的制作难度和成本。
一种具有大容差传感功能的D型微结构光纤，其包括涂层和包层；
所述包层由一个圆弧曲面和一个平面围成D型，所述平面上涂覆有金属薄膜；所述涂层包裹所述圆弧曲面；
所述包层内设置有若干个大小形状相同的第一气孔、若干个大小形状相同的第二气孔和若干个大小形状相同的第三气孔；
所述第三气孔的直径大于所述第二气孔的直径；所述第二气孔的直径大于所述第一气孔的直径；
各所述第一气孔在凹形区域内均匀排列，所述凹形区域位于包层内，凹形区域的开口面与所述平面平行且所述凹形区域关于所述平面的垂直中心线对称；将所述凹形区域的下端部与所述平面平行的中心线定义为第一中心线；所述圆弧曲面的圆心位于所述第一中心线上；
所述凹形区域的开口内为芯区，所述芯区内设置有纤芯，所述纤芯的中心点位于所述平面的垂直中心线上；
各所述第二气孔关于所述平面的垂直中心线对称分布，且各所述第二气孔的圆心均位于所述第一中心线上；
各所述第三气孔均位于所述第一中心线远离所述平面的一侧，且各所述第三气孔的圆心均位于所述平面的垂直中心线上。
优选地，所述第一气孔的数量为9个，3个所述第一气孔在所述凹形区域的左端部内沿所述平面的垂直中心线方向均匀排列，3个所述第一气孔在所述凹形区域的右端部内沿所述平面的垂直中心线方向均匀排列，3个所述第一气孔在所述凹形区域的下端部内沿所述第一中心线方向均匀排列。
优选地，所述第二气孔的数量为2个，2个所述第二气孔关于所述平面的垂直中心线对称分布。
优选地，所述第三气孔的数量为1个。
优选地，所述包层的材质为石英。
优选地，所述金属薄膜的材质为金。
优选地，所述第一气孔的直径为6-10μm，所述第二气孔的直径为32-40μm，所述第三气孔的直径为44-54μm。
优选地，所述金属薄膜的厚度为47-53nm。
本发明还提供了一种上述的D型微结构光纤的制备方法，制备方法包括：
基于有限元法对D型微结构光纤进行建模，对所述D型微结构光纤的参数进行迭代优化，得到最优参数；所述最优参数包括第一气孔的数量和直径、第二气孔的数量和直径、第三气孔的数量和直径、金属薄膜的厚度和宽度、平面的中心与圆弧曲面的圆心之间的距离、各所述第一气孔之间的距离、各所述第二气孔的圆心与圆弧曲面的圆心之间的距离以及各所述第三气孔的圆心与所述圆弧曲面的圆心之间的距离；
基于第一气孔的数量和直径以及各所述第一气孔之间的距离，采用打孔机对预制棒进行打孔并打磨得到各第一气孔；
基于第二气孔的数量和直径、第三气孔的数量和直径、各第二气孔的圆心与圆弧曲面的圆心之间的距离以及各第三气孔的圆心与圆弧曲面的圆心之间的距离，采用打孔机对包括各第一气孔的预制棒进行打孔并打磨得到各第二气孔和各第三气孔；将包括各第一气孔、各第二气孔和各第三气孔的预制棒定义为初始光纤；
对初始光纤进行拉丝得到微结构传感光纤；
基于金属薄膜的宽度以及平面的中心与圆弧曲面的圆心之间的距离在基础板上刻制出V型槽，所述V型槽的开口面与平面重合，所述V型槽的开口宽度等于金属薄膜的宽度；将微结构传感光纤放置在所述V型槽中并使用胶水进行固定；
将所述微结构传感光纤位于V型槽外部的部分进行抛磨处理，得到所述平面；
基于金属薄膜的厚度，采用磁控溅射法在所述平面上涂覆上所述金属薄膜得到所述D型微结构光纤。
本发明的效果如下：
本发明D型微结构光纤的直径与传统单模光纤直径相同，有利于提升与单模光纤的熔接质量降低传输损耗。
本发明D型微结构光纤的结构简单，整个结构中只存在三种尺寸的空气孔，利用打孔法制备微结构光纤预制棒，大大降低了光纤的制作难度和制作过程中产生误差的几率。
本发明D型微结构光纤在一定结构误差范围内折射率传感特性稳定不变，对尺寸最小的一类气孔的容差率达到了-40％，具有优良的容差特性，对D型微结构光纤传感器的规模化生产应用具有重要推进作用。
本发明D型微结构光纤抛磨掉部分光纤包层，并设计了偏芯结构，更大程度上破坏了光纤的对称性，提高了光纤的双折射，抛磨面倏逝波的泄露强度大，能激发较强的等离子体波，提高折射率检测灵敏度，探测范围宽覆盖了低折射率和高折射率探测范围(1.20-1.40)，最高灵敏度达到了12450nm/RIU。
本发明D型微结构光纤的制备方法利用槽型基底研磨法实现方便快捷的高精度化光纤D型化加工，在光滑平整的抛磨面上，利用磁控溅射法可以方便精确的实现金属薄膜的均匀性涂覆，避免了气孔内镀金属薄膜的难题；
本发明D型微结构光纤感应区域在光纤外部，测量简便快捷，检测后感应区域便于清洁，容易实现重复利用。
附图说明
图1本发明用于D型化处理的V型槽示意图；
图2本发明D型微结构光纤的折射率传感特性测试平台示意图；
图3是本发明具有大容差传感功能的D型微结构光纤结构图；
图4本发明实施例一在不同液体折射率下的传输损耗图；
图5本发明实施例一的共振波长与液体折射率的关系图；
图6本发明实施例二在不同液体折射率下的传输损耗图；
图7本发明实施例一和实施例二在相同液体折射率下的损耗曲线对比图；
图8本发明实施例三在不同液体折射率下的传输损耗图；
图9本发明实施例一、二和三在相同液体折射率下的损耗曲线对比图；
图10本发明实施例四在不同液体折射率下的传输损耗图；
图11本发明实施例一和实施例四在相同液体折射率下的损耗曲线对比图；
图12本发明实施例五在不同液体折射率下的传输损耗图；
图13本发明实施例一、四和五在相同液体折射率下的损耗曲线对比图；
图14本发明实施例六在不同液体折射率下的传输损耗图；
图15本发明实施例一和实施例六在相同液体折射率下的损耗曲线对比图；
图16为本发明凹形区域示意图。
图中：1、涂层；2、包层；3、金属薄膜；21、圆弧曲面；22、平面；23、第一气孔；24、第二气孔；25、第三气孔；26、凹形区域；4、基础板；5、V型槽；261、第一中心线；262、下端部；263、左端部；264、右端部。
具体实施方式
以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。
图3是本发明D型微结构光纤结构图。如图3所示，本发明提供了一种D型微结构光纤，其包括涂层1和包层2。
包层2由一个圆弧曲面21和一个平面22围成D型，平面22上涂覆有金属薄膜3；涂层1包裹圆弧曲面21。金属薄膜3作为表面等离子体共振效应发生的诱导材料。本实施例中，金属薄膜3的厚度为47-53nm，具体为50nm。金属薄膜3的材质为为金，包层2的材质为石英，平面22的中心与圆弧曲面21的圆心之间的距离为40μm。
包层2内设置有若干个大小形状相同的第一气孔23、若干个大小形状相同的第二气孔24和若干个大小形状相同的第三气孔25。
第三气孔25的直径大于第二气孔24的直径；第二气孔24的直径大于第一气孔23的直径。本实施例中，第一气孔23的直径为6-10μm，第二气孔24的直径为32-40μm，第三气孔25的直径为44-54μm，具体地，第一气孔23的直径为10μm，第二气孔24的直径为40μm，第三气孔25的直径为54μm。
各第一气孔23在凹形区域26内均匀排列，凹形区域26位于包层2内，凹形区域26的开口面与平面22平行且凹形区域26关于平面22的垂直中心线对称。如图16所示，凹形区域26包括左端部263、下端部262和右端部264。凹形区域26的左端部263、下端部262和右端部264均为矩形。
将凹形区域26的下端部262与平面22平行的中心线定义为第一中心线261。本实施例中，第一气孔23的数量为9个，3个第一气孔23在凹形区域26的左端部263内沿平面22的垂直中心线方向均匀排列，垂直间距为11μm，3个第一气孔23在凹形区域26的右端部264内沿平面22的垂直中心线方向均匀排列，垂直间距为11μm，3个第一气孔23在凹形区域26的下端部262内沿第一中心线261方向均匀排列。凹形区域26的左端部263内的第一气孔23与凹形区域26的右端部264内的第一气孔23的水平间距为24μm。间距基于第一气孔23的圆心计算。
凹形区域26的开口内为芯区，芯区内设置有纤芯，纤芯的中心点位于平面22的垂直中心线上。圆弧曲面21的圆心位于第一中心线261上。由于芯区位于第一中心线261的上方，且圆弧曲面21的圆心位于第一中心线261上，因此构成偏芯结构，破坏了对称性，以此增加光纤的双折射。
各第二气孔24关于平面22的垂直中心线对称分布，且各第二气孔24的圆心均位于第一中心线261上。本实施例中，第二气孔24的数量为2个，2个第二气孔24关于平面22的垂直中心线对称分布，2个第二气孔24与圆弧曲面21的圆心之间的距离均为41μm。第二气孔24与圆弧曲面21的圆心之间的距离基于第二气孔24的圆心计算。
各第三气孔25均位于第一中心线261远离平面22的一侧，且各第三气孔25的圆心均位于平面22的垂直中心线上。本实施例中，第三气孔25的数量为1个，第三气孔25与圆弧曲面21的圆心之间的距离为33.5μm。第三气孔25与圆弧曲面21的圆心之间的距离基于第三气孔25的圆心计算。各第二气孔24和各第三气孔25构成等腰三角形排布，有助于纤芯内的光向金属薄膜3方向泄露，进而增强纤芯基模与等离子体模的耦合共振强度。
包层内各第一气孔23、各第二气孔24和各第三气孔25的排布使光纤具有高双折射特性，两正交偏振模产生折射率之差，使两正交偏振模分开，与表面等离子体发生差异性共振，增强光纤传感特性，高双折射的具体表达式为：
其中，为x偏振方向上的有效折射率，/>为y偏振方向上的有效折射率，B表示综合有效折射率。
在平面22上镀一层金属薄膜3，由纤芯泄露出的倏逝波会穿透金属薄膜3在其表面激发等离子体波；纤芯内传输的芯模和在金属薄膜3表面传输的等离子体模在满足相位匹配和损耗匹配的条件下会发生等离子体共振，等离子体共振波长对金属薄膜3表面液体折射率的变化极为敏感，测量分析不同液体折射率下共振波长，得到共振波长与液体折射率的对应关系，以此实现对液体折射率的高灵敏度传感功能。以输出波长可调宽带光源和光谱仪为主要设备搭建折射率传感特性测试平台，如图2所示，将D型微结构光纤的两端分别与单模光纤熔接，并将金属薄膜作为传感通道浸入分析物中，利用光谱仪测量不同折射率分析物下D型微结构光纤的透射谱，分析D型微结构光纤的折射率传感特性。图2中，Analyte表示分析物，SMF表示单模光纤，Computer表示上位机，D-shaped PCF表示本发明的D型微结构光纤，OSA表示光谱仪，BBS表示激光发射器。
本发明还提供了一种上述的D型微结构光纤的制备方法，制备方法包括：
基于有限元法对D型微结构光纤进行建模，对D型微结构光纤的参数进行迭代优化，得到最优参数；最优参数包括第一气孔的数量和直径、第二气孔的数量和直径、第三气孔的数量和直径、金属薄膜的厚度和宽度、平面的中心与圆弧曲面的圆心之间的距离、各第一气孔之间的距离、各第二气孔的圆心与圆弧曲面的圆心之间的距离以及各第三气孔的圆心与圆弧曲面的圆心之间的距离。
基于第一气孔的数量和直径以及各第一气孔之间的距离，采用打孔机对预制棒进行打孔并打磨得到各第一气孔。
基于第二气孔的数量和直径、第三气孔的数量和直径、各第二气孔的圆心与圆弧曲面的圆心之间的距离以及各第三气孔的圆心与圆弧曲面的圆心之间的距离，采用打孔机对包括各第一气孔的预制棒进行打孔并打磨得到各第二气孔和各第三气孔；将包括各第一气孔、各第二气孔和各第三气孔的预制棒定义为初始光纤。
对初始光纤进行拉丝得到微结构传感光纤。
基于金属薄膜的宽度以及平面的中心与圆弧曲面的圆心之间的距离在基础板4上刻制出V型槽5，V型槽5的开口面与平面重合，V型槽5的开口宽度等于金属薄膜的宽度；将微结构传感光纤放置在V型槽5中并使用胶水进行固定。
将微结构传感光纤位于V型槽5外部的部分进行抛磨处理，得到平面。V型槽5与基础板4如图1所示。
基于金属薄膜的厚度，采用磁控溅射法在平面上涂覆上金属薄膜得到D型微结构光纤。
实施例一
第一气孔的直径为10微米，第一气孔水平间距为24微米，竖直间距为11微米，第二气孔的直径为40微米，第二气孔的间距为82微米，第三气孔的直径为54微米，平面的中心与圆弧曲面的圆心之间的距离为40微米，金属薄膜厚度为50纳米，在金属薄膜上分别吸附折射率为1.20、1.22、1.24、1.26、1.28、1.30、1.32、1.34、1.36、1.38和1.40的折射率匹配液。
如图4所示，曲线1、2、3、4、5、6、7、8、9、10和11分别为液体折射率为1.20、1.22、1.24、1.26、1.28、1.30、1.32、1.34、1.36、1.38和1.40时D型微结构光纤y偏振方向基模损耗随波长的变化曲线，共振峰随折射率的增大依次右移。D型微结构光纤中的包层结构能够将光限制在纤芯中，并以一定的模式在纤芯中传输。在镀有金属薄膜的D型微结构光纤中，当纤芯传导模式和金属薄膜SPP模式相位匹配时，纤芯中传导的光会强烈地耦合到金属薄膜表面，使纤芯基模损耗达到峰值。峰值波长对金属薄膜表面液体的折射率极为敏感，随液体折射率的改变而改变，使损耗峰波长与液体折射率呈规律性变化关系，从而实现D型微结构光纤的液体折射率传感功能。对于普通的覆金属薄膜微结构光纤，共振损耗过大，不利于信号的检测。本发明所提供的具有大容差、高性能传感功能的D型微结构光纤共振损耗小，传感信号便于检测，另外，液体折射率的探测范围宽，覆盖了低折射率和高折射率探测范围(1.20-1.40)。图5为实施一共振波长与液体折射率的关系曲线，在1.20-1.34折射率范围内关系曲线为λres＝8482.14n2-19979.2n+12346.13，在1.34-1.40折射率范围内关系曲线为λres＝87500n2-232550n+155316，不同折射率下的灵敏度可以通过对以上曲线求导得到，灵敏度曲线分别为S＝16964.28n-19979.2(1.20-1.34)和S＝175000n-232550(1.34-1.40)，灵敏度随待测液体折射率的增高而增大，最高灵敏度达到了12450nm/RIU。λres表示液体折射率，n表示共振波长，S表示灵敏度。
实施例二
图6为本发明实施例二的传输损耗图。本发明实施例二与实施例一不同之处在于实施例二中的第一气孔的直径为8微米，其余结构参数保持不变。曲线1、2、3、4、5、6、7、8、9、10和11分别为液体折射率为1.20、1.22、1.24、1.26、1.28、1.30、1.32、1.34、1.36、1.38和1.40时D型微结构光纤y偏振方向基模的损耗曲线。图7为本发明实施例一和实施例二的y偏振方向基模在金属薄膜面附有相同折射率匹配液情况下的损耗曲线对比图。从图中可以明显的看出，相同液体折射率下y偏振模的损耗峰波长保持不变，两实施例的折射率探测范围和灵敏度保持不变，对第一气孔的尺寸具有容差特性。
实施例三
图8为本发明实施例三的传输损耗图。本发明实施例三与实施例一不同之处在于实施例三中的第一气孔的直径缩小为6微米，其余结构参数保持不变。曲线1、2、3、4、5、6、7、8、9、10和11分别为液体折射率为1.20、1.22、1.24、1.26、1.28、1.30、1.32、1.34、1.36、1.38和1.40时D型微结构光纤y偏振方向基模的损耗曲线。图9为本发明实施例一、实施例二和实施例三的y偏振方向基模在金属薄膜面附有相同折射率匹配液情况下的损耗曲线对比图。从图中可以明显的看出，相同液体折射率下y偏振模的损耗峰波长保持不变，三个实施例的折射率探测范围和灵敏度保持不变，本发明D型微结构光纤对第一气孔的尺寸容差率达到了-40％。
实施例四
图10为本发明实施例四的传输损耗图。本发明实施例四与实施例一不同之处在于实施例四中的第二气孔的直径缩小为36微米，其余结构参数保持不变。曲线1、2、3、4、5、6、7、8、9、10和11分别为液体折射率为1.20、1.22、1.24、1.26、1.28、1.30、1.32、1.34、1.36、1.38和1.40时D型微结构光纤y偏振方向基模的损耗曲线。图11为本发明实施例一和实施例四的y偏振方向基模在金属薄膜面附有相同折射率匹配液情况下的损耗曲线对比图。从图中可以明显的看出，相同液体折射率下y偏振模的损耗峰波长保持不变，两实施例的折射率探测范围和灵敏度保持不变，对第二气孔的尺寸具有容差特性。
实施例五
图12为本发明实施例五的传输损耗图。本发明实施例五与实施例一不同之处在于实施例五中的第二气孔的直径缩小为32微米，其余结构参数保持不变。曲线1、2、3、4、5、6、7、8、9、10和11分别为液体折射率为1.20、1.22、1.24、1.26、1.28、1.30、1.32、1.34、1.36、1.38和1.40时D型微结构光纤y偏振方向基模的损耗曲线。图13为本发明实施例一、实施例四和实施例五的y偏振方向基模在金属薄膜面附有相同折射率匹配液情况下的损耗曲线对比图。从图中可以明显的看出，相同液体折射率下y偏振模的损耗峰波长保持不变，三个实施例的折射率探测范围和灵敏度保持不变，本发明光纤对第二气孔的尺寸容差率达到了-20％。
实施例六
图14为本发明光纤实施例六的传输损耗图。本发明实施例六与实施例一不同之处在于实施例六中的第三气孔的直径缩小为44微米，其余结构参数保持不变。曲线1、2、3、4、5、6、7、8、9、10和11分别为液体折射率为1.20、1.22、1.24、1.26、1.28、1.30、1.32、1.34、1.36、1.38和1.40时D型微结构光纤y偏振方向基模的损耗曲线。图15为本发明实施例一和实施例六的y偏振方向基模在金属薄膜面附有相同折射率匹配液情况下的损耗曲线对比图。从图中可以明显的看出，相同液体折射率下y偏振模的损耗峰波长保持不变，两实施例的折射率探测范围和灵敏度保持不变，对第三气孔的尺寸具有容差特性。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (9)

1.一种具有大容差传感功能的D型微结构光纤，其特征在于，其包括涂层和包层；
所述包层由一个圆弧曲面和一个平面围成D型，所述平面上涂覆有金属薄膜；所述涂层包裹所述圆弧曲面；
所述包层内设置有若干个大小形状相同的第一气孔、若干个大小形状相同的第二气孔和若干个大小形状相同的第三气孔；
所述第三气孔的直径大于所述第二气孔的直径；所述第二气孔的直径大于所述第一气孔的直径；
各所述第一气孔在凹形区域内均匀排列，所述凹形区域位于包层内，凹形区域的开口面与所述平面平行且所述凹形区域关于所述平面的垂直中心线对称；将所述凹形区域的下端部与所述平面平行的中心线定义为第一中心线；所述圆弧曲面的圆心位于所述第一中心线上；
所述凹形区域的开口内为芯区，所述芯区内设置有纤芯，所述纤芯的中心点位于所述平面的垂直中心线上；
各所述第二气孔关于所述平面的垂直中心线对称分布，且各所述第二气孔的圆心均位于所述第一中心线上；
各所述第三气孔均位于所述第一中心线远离所述平面的一侧，且各所述第三气孔的圆心均位于所述平面的垂直中心线上。
2.根据权利要求1所述的D型微结构光纤，其特征在于，所述第一气孔的数量为9个，3个所述第一气孔在所述凹形区域的左端部内沿所述平面的垂直中心线方向均匀排列，3个所述第一气孔在所述凹形区域的右端部内沿所述平面的垂直中心线方向均匀排列，3个所述第一气孔在所述凹形区域的下端部内沿所述第一中心线方向均匀排列。
3.根据权利要求1所述的D型微结构光纤，其特征在于，所述第二气孔的数量为2个，2个所述第二气孔关于所述平面的垂直中心线对称分布。
4.根据权利要求1所述的D型微结构光纤，其特征在于，所述第三气孔的数量为1个。
5.根据权利要求1所述的D型微结构光纤，其特征在于，所述包层的材质为石英。
6.根据权利要求1所述的D型微结构光纤，其特征在于，所述金属薄膜的材质为金。
7.根据权利要求1所述的D型微结构光纤，其特征在于，所述第一气孔的直径为6-10μm，所述第二气孔的直径为32-40μm，所述第三气孔的直径为44-54μm。
8.根据权利要求1所述的D型微结构光纤，其特征在于，所述金属薄膜的厚度为47-53nm。
9.一种权利要求1-8任一项所述的D型微结构光纤的制备方法，其特征在于，制备方法包括：
基于有限元法对D型微结构光纤进行建模，对所述D型微结构光纤的参数进行迭代优化，得到最优参数；所述最优参数包括第一气孔的数量和直径、第二气孔的数量和直径、第三气孔的数量和直径、金属薄膜的厚度和宽度、平面的中心与圆弧曲面的圆心之间的距离、各所述第一气孔之间的距离、各所述第二气孔的圆心与圆弧曲面的圆心之间的距离以及各所述第三气孔的圆心与所述圆弧曲面的圆心之间的距离；
基于第一气孔的数量和直径以及各所述第一气孔之间的距离，采用打孔机对预制棒进行打孔并打磨得到各第一气孔；
基于第二气孔的数量和直径、第三气孔的数量和直径、各第二气孔的圆心与圆弧曲面的圆心之间的距离以及各第三气孔的圆心与圆弧曲面的圆心之间的距离，采用打孔机对包括各第一气孔的预制棒进行打孔并打磨得到各第二气孔和各第三气孔；将包括各第一气孔、各第二气孔和各第三气孔的预制棒定义为初始光纤；
对初始光纤进行拉丝得到微结构传感光纤；
基于金属薄膜的宽度以及平面的中心与圆弧曲面的圆心之间的距离在基础板上刻制出V型槽，所述V型槽的开口面与平面重合，所述V型槽的开口宽度等于金属薄膜的宽度；将微结构传感光纤放置在所述V型槽中并使用胶水进行固定；
将所述微结构传感光纤位于V型槽外部的部分进行抛磨处理，得到所述平面；
基于金属薄膜的厚度，采用磁控溅射法在所述平面上涂覆上所述金属薄膜得到所述D型微结构光纤。
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