專(zhuān)利名稱(chēng)：微光纖環(huán)形結(jié)光學(xué)諧振腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及微光學(xué)元件、系統(tǒng)，尤其是涉及一種微光纖環(huán)形結(jié)光學(xué)諧振腔。
背景技術(shù)：
光學(xué)諧振腔在光信息處理、傳感、有源器件中有廣泛的用途。目前實(shí)現(xiàn)光學(xué)諧振腔的結(jié)構(gòu)主要有F-P腔、微球諧振腔、盤(pán)型諧振腔、環(huán)形光纖諧振腔等等。近年來(lái)，隨著光纖制備工藝的改進(jìn)，低損耗的微納光纖已經(jīng)被制備出來(lái)，并且有望應(yīng)用于微納光子學(xué)器件，提高器件集成度。光學(xué)諧振腔就是其中一例。國(guó)際上得到微光纖光學(xué)諧振腔的方法主要是將納米光纖通過(guò)范德瓦爾斯力和靜電力直接相接觸，形成環(huán)形或螺旋形諧振腔。但是范德瓦爾斯力和靜電力都較弱，這些結(jié)構(gòu)都不夠穩(wěn)定，難以在實(shí)際中應(yīng)用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的在于提供一種微光纖環(huán)形結(jié)光學(xué)諧振腔，利用微米直徑光纖制備高Q(品質(zhì)因子)值環(huán)形結(jié)諧振腔。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問(wèn)題采用的技術(shù)方案是以微光纖制成環(huán)形結(jié)諧振腔。
環(huán)形結(jié)的一端為光信號(hào)輸入端，環(huán)形結(jié)的另一端為光信號(hào)輸出端，光信號(hào)輸出端與錐形光纖耦合。
所述的微光纖直徑為1～5μm，所述的環(huán)形結(jié)諧振腔，其直徑為50μm～10mm。
所述的環(huán)形結(jié)諧振腔為環(huán)形單結(jié)諧振腔。
錐形光纖與環(huán)行結(jié)的另一端耦合部分的直徑為1～5μm。
本實(shí)用新型具有的有益效果是本實(shí)用新型的諧振腔具有高Q(品質(zhì)因子)，目前最大的Q值已可以作到60000左右，具有良好的穩(wěn)定性，易于控制和調(diào)節(jié)，并且可以在水溶液中和低折射率襯底上使用。


圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖圖2是圖1中打結(jié)部分A的放大圖；圖3是396μm直徑環(huán)形結(jié)諧振腔在空氣中的透射譜。
圖4是850μm直徑的環(huán)形結(jié)諧振腔在水中的透射譜。插圖顯示了單個(gè)共振峰的詳細(xì)特征。
圖中1、微光纖，2、錐形光纖，3、環(huán)形結(jié)諧振腔，4、光信號(hào)輸入端。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型制備過(guò)程如下(1)首先用高溫拉伸法拉制普通單模光纖，制備出1-5μm的微光纖；(2)利用兩根錐形光纖探針在光學(xué)顯微鏡下操縱微光纖，制備出直徑在毫米量級(jí)的環(huán)形結(jié)，環(huán)形結(jié)的一端和單模光纖相連，一端懸空；(3)利用微調(diào)架逐漸拉緊懸空端，改變環(huán)形結(jié)的直徑至需要的范圍；(4)輸入寬帶光源或可調(diào)諧激光，測(cè)量諧振腔的光學(xué)特性；(5)將環(huán)形結(jié)諧振腔放在不同襯底上或浸在溶液中，測(cè)量其光學(xué)特性。
應(yīng)用舉例之一使用普通單模光纖高溫拉伸法制備出2.66μm微光纖，在光學(xué)顯微鏡下制備出396μm直徑的環(huán)形結(jié)諧振腔，然后，輸入可調(diào)諧激光，測(cè)量諧振特性。圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)原理示意圖；圖2是圖1中打結(jié)部分A的放大圖，可以看出結(jié)的形狀。圖3是該環(huán)形結(jié)空氣中輸入可調(diào)諧激光得到的透射光譜，計(jì)算所得Q值約為10000，精細(xì)度為9.2。
應(yīng)用舉例之二使用普通單模光纖高溫拉伸法制備出1.73μm微光纖，制備出850μm直徑的環(huán)形結(jié)諧振腔，然后將其浸入水中，輸入可調(diào)諧激光，測(cè)量光學(xué)特性。附圖4環(huán)形結(jié)諧振腔浸入水中后的透射光譜，可以看出在水中仍然具有很好的諧振特性，計(jì)算所得Q值為31100，精細(xì)度為13。
與普通光纖不同，微光纖由于直徑很小，與傳輸光的波長(zhǎng)相當(dāng)，所以在傳輸光時(shí)有部分能量以倏逝波的形式在光纖外傳輸，使得光在通過(guò)相互接觸的打結(jié)區(qū)域時(shí)通過(guò)倏逝波耦合相互干涉，產(chǎn)生諧振。
本實(shí)用新型將微光纖環(huán)行結(jié)諧振腔打成結(jié)的結(jié)構(gòu)，與通過(guò)范德瓦爾斯力和靜電力直接相接觸形成的環(huán)行諧振腔相比具有非常好的穩(wěn)定性，易于控制和調(diào)節(jié)，并且可以在水溶液中和低折射率襯底上使用。
上述具體實(shí)施方式
用來(lái)解釋說(shuō)明本實(shí)用新型，而不是對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行限制，在本實(shí)用新型的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本實(shí)用新型作出的任何修改和改變，都落入本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種微光纖環(huán)形結(jié)光學(xué)諧振腔，其特征在于以微光纖(1)制成環(huán)形結(jié)諧振腔(3)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微光纖環(huán)形結(jié)光學(xué)諧振腔，其特征在于環(huán)形結(jié)的一端為光信號(hào)輸入端(4)，環(huán)形結(jié)的另一端為光信號(hào)輸出端，光信號(hào)輸出端與錐形光纖(2)耦合。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微光纖環(huán)形結(jié)光學(xué)諧振腔，其特征在于所述的微光纖(1)直徑為1～5μm。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微光纖環(huán)形結(jié)光學(xué)諧振腔，其特征在于所述的環(huán)形結(jié)諧振腔(3)，其直徑為50μm～10mm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種微光纖環(huán)形結(jié)光學(xué)諧振腔，其特征在于所述的環(huán)形結(jié)諧振腔(3)為環(huán)形單結(jié)諧振腔。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種微光纖環(huán)形結(jié)光學(xué)諧振腔，其特征在于錐形光纖(2)與環(huán)行結(jié)的另一端耦合部分的直徑為1～5μm。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種微光纖環(huán)形結(jié)光學(xué)諧振腔。以微光纖制成環(huán)形結(jié)諧振腔，環(huán)形結(jié)的一端為光信號(hào)輸入端，環(huán)形結(jié)的另一端與錐形光纖的光信號(hào)輸出端耦合。本實(shí)用新型的諧振腔具有高Q(品質(zhì)因子)，目前最大的Q值已可以作到60000左右，具有良好的穩(wěn)定性，易于控制和調(diào)節(jié)，并且可以在水溶液中和低折射率襯底上使用。
文檔編號(hào)H01S3/081GK2870237SQ20062010109
公開(kāi)日2007年2月14日 申請(qǐng)日期2006年2月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年2月20日
發(fā)明者童利民, 姜校順, 楊青 申請(qǐng)人:浙江大學(xué)