專利名稱:一種快速可調(diào)諧的微光纖環(huán)形諧振腔的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及微光學(xué)元件,尤其是涉及一種壓電陶瓷介質(zhì)棒支撐的基于微光纖環(huán)形諧振腔的光相位調(diào)制器和波長調(diào)諧技術(shù)的制備方法。
背景技術(shù):
光纖諧振腔在傳感和通信上有廣泛的用途。隨著微光纖制備技術(shù)的發(fā)展,小尺寸的微光纖諧振腔已經(jīng)被成功演示,而其中利用環(huán)繞技術(shù)制備的多環(huán)諧振器由于其較強(qiáng)的耦合,大的設(shè)計(jì)和制備自由度,集成度高,易于封裝等優(yōu)點(diǎn)具有很大的應(yīng)用前景,得到了很高的關(guān)注度。很多實(shí)際應(yīng)用中需要外部調(diào)控諧振腔的諧振波長或者輸出功率,引入外部調(diào)制信號等,傳統(tǒng)的諧振腔的調(diào)諧技術(shù)一般都是基于外部溫度的調(diào)控,響應(yīng)較慢而且溫度裝置也相對較大,本發(fā)明提出了一種基于外部電磁場的快速調(diào)諧技術(shù),結(jié)構(gòu)緊湊,使用方便,響應(yīng)速度快。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提出一種可以快速調(diào)節(jié)諧振特性的微光纖環(huán)形諧振腔,利用具有壓電或者磁致伸縮特性的材料制成諧振腔的支撐棒,通過改變電壓或者磁場的大小改變諧振腔的諧振特性。本發(fā)明的技術(shù)方案是一種快速可調(diào)諧的微光纖環(huán)形諧振腔,將微光纖繞在具有壓電或者磁致伸縮特性的材料制成的支撐棒上,形成光學(xué)諧振腔,微光纖環(huán)光纖接觸處泄露光場互相耦合并由于干涉作用實(shí)現(xiàn)諧振,微光纖的一端為光信號輸入,另一端為光信號輸出,通過改變電壓或者磁場大小快速調(diào)節(jié)諧振腔的諧振特性(諧振波長,輸出功率,相位信息等)。最后使用低折射率聚合物(如Tef Ion、低折射率UV膠等)封裝。所述微光纖直徑均為500nm_5 μ m。所述的支撐棒使用壓電或者磁致伸縮特性的材料制成,如果是壓電材料,則需要引出兩個(gè)電極。所述的支撐棒使用低折射率聚合物(如UV膠、Teflon)涂覆在周圍,構(gòu)成直徑不超過2cm的圓柱形介質(zhì)棒。所述的環(huán)形諧振腔是一圈或者多圈的結(jié)構(gòu)。所述的環(huán)形諧振腔直徑由圓柱形介質(zhì)棒直徑?jīng)Q定。即微光纖環(huán)光纖緊湊繞在支撐棒上。所述的諧振腔封裝采用低折射率UV膠、Teflon等聚合物。所述的諧振腔可以通過改變電壓大小或者磁場大小快速改變其諧振特性。本發(fā)明具有的有益效果是本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的諧振腔具有很好的穩(wěn)定性和快速可調(diào)節(jié)性。通過改變電壓或者磁場的大小,可以快速的改變諧振腔的諧振特性。如圖4給出的兩圈得到諧振腔的諧振特性曲線。
圖I本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2a為壓電陶瓷(PZT)介質(zhì)棒的示意圖,圖2b為涂抹Telfon后形成的圓柱體介質(zhì)棒(支撐棒)。圖3為微光纖在介質(zhì)棒上繞環(huán)形成光學(xué)諧振腔的示意圖。圖4為改變加載兩側(cè)電極電壓大小,諧振峰移動(dòng)情況的模擬圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
如圖1,2所示,本發(fā)明的一個(gè)例子是在壓電陶瓷(PZT)介質(zhì)棒2上下兩側(cè)粘貼兩個(gè)金屬電極1,并各自引出一根導(dǎo)線,之后在壓電陶瓷介質(zhì)棒上均勻涂抹Telfon3形成圓柱體介質(zhì)棒。然后將的微光纖4在該介質(zhì)棒上繞圈形成諧振腔。最后使用Telfon3封裝并置于空氣中固化。此例中,所述的微光纖,直徑2·,腰區(qū)(繞制區(qū)域二圈)長度25mm左右。所述的壓電陶瓷棒的尺寸為I mm X 2mm X 6 mm。所述的圓柱形介質(zhì)棒,其直徑為2. 5mm左右,介質(zhì)棒的直徑最大一般不超過2cm。所述的環(huán)形諧振腔,其直徑由圓柱形介質(zhì)棒決定。所述的環(huán)形諧振腔是一圈或多圈結(jié)構(gòu),圖4是基于兩圈環(huán)形諧振腔的模擬圖。使用時(shí),連接金屬電極的導(dǎo)線分別接到電壓源的正負(fù)極,光信號從微光纖的一端輸入,另一端輸出。當(dāng)加載到電極的電壓大小發(fā)生變化時(shí),由于壓電效應(yīng),介質(zhì)棒的直徑會(huì)發(fā)生變化,從而使得微光纖諧振環(huán)受到壓力作用,改變其諧振特性。
權(quán)利要求
1.一種快速可調(diào)諧的微光纖環(huán)形諧振腔,其特征在于將微光纖繞在具有壓電材料或者磁致伸縮特性的材料制成的支撐棒上,形成光學(xué)諧振腔,微光纖環(huán)光纖接觸處耦合,拉錐光纖的一端為光信號輸入,另一端為光信號輸出,通過改變電壓或者磁場大小快速調(diào)節(jié)諧振腔的諧振特性。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種快速可調(diào)諧的微光纖環(huán)形諧振腔,其特征在于;所述微光纖直徑均為500nm-5um。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種快速可調(diào)諧的微光纖環(huán)形諧振腔,其特征在于所述的支撐棒使用壓電材料或者磁致伸縮特性的材料制成,如果是壓電材料,則壓電材料上引出兩個(gè)電極。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種快速可調(diào)諧的微光纖環(huán)形諧振腔,其特征在于所述的支撐棒使用低折射率聚合物涂覆在周圍,構(gòu)成直徑不超過2cm的圓柱形介質(zhì)棒。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種快速可調(diào)諧的微光纖環(huán)形諧振腔,其特征在于所述的環(huán)形諧振腔是一圈或者多圈微光纖的結(jié)構(gòu)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種快速可調(diào)諧的微光纖環(huán)形諧振腔,其特征在于所述的環(huán)形諧振腔直徑由圓柱形介質(zhì)棒直徑?jīng)Q定。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種快速可調(diào)諧的微光纖環(huán)形諧振腔,其特征在于所述的諧振腔封裝采用低折射率UV膠或Teflon聚合物。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種快速可調(diào)諧的微光纖環(huán)形諧振腔,其特征在于所述的諧振腔通過改變電壓大小或者磁場大小快速改變其諧振特性。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種快速可調(diào)諧的微光纖環(huán)形諧振腔,其特征在于所述的微光纖,直徑2um,所述的壓電陶瓷棒的尺寸為I mm X 2mm X 6 mm ;所述的圓柱形介質(zhì)棒,其直徑為2. 5mm。
全文摘要
快速可調(diào)諧的微光纖環(huán)形諧振腔,將微光纖繞在具有壓電或者磁致伸縮特性的材料制成的支撐棒上,形成光學(xué)諧振腔,微光纖環(huán)光纖接觸處耦合,拉錐光纖的一端為光信號輸入,另一端為光信號輸出,通過改變電壓或者磁場大小快速調(diào)節(jié)諧振腔的諧振特性(諧振波長,輸出功率,相位信息等)。
文檔編號G02F1/01GK102621713SQ201210077488
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月22日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月22日
發(fā)明者徐飛, 李程, 胡偉, 陸延青, 陳燁 申請人:南京大學(xué)