一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔，其特征在于由微盤和光纖支柱組成，微盤為厚度15-25微米帶完整內(nèi)包層的圓盤體，支柱由帶涂覆層的底座和內(nèi)包層腐蝕成腰形的支撐桿組成，微盤通過光纖支柱得以支撐,所述支撐桿的縱剖面呈拋物線形狀，支撐桿上端與微盤一體，下端與底座一體，光纖貫穿微盤、支撐桿和底座并與微盤、支撐桿和底座的軸線相重合，本實用新型的有益效果一是利用成本低的氫氟酸溶液腐蝕來制作微盤諧振腔，因此工藝步驟簡單，設備投資低；二是微盤諧振腔其材料與光纖相同，可以用于窄線寬及單頻光纖激光器的模式選擇。
【專利說明】一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔

【技術領域】
[0001]本發(fā)明屬于光纖及激光【技術領域】，特別是涉及一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔。

【背景技術】
[0002]微盤諧振腔是一種回音壁模(Whispering Gallery Mode, WGM)諧振腔,具有許多非常重要的應用，例如生物傳感、拉曼激光器、激光反射器以及最近剛剛引起關注的光頻梳。作為一種平面微諧振腔，微盤諧振腔不僅具有超高的Q值，而且可以很好的抑制高階方位角模式，這一特性非常適合用作窄線寬激光器及單頻激光器的模式選擇。要得到超高的Q值，微盤諧振腔必須同時具備低表面粗糙度、低吸收率以及最優(yōu)化的尺寸?；匾舯谀ＶC振腔發(fā)現(xiàn)后的近20年，大量研究主要集中在半導體基底刻蝕微盤諧振腔，這對材料選擇及刻蝕技術都提出很高的要求。2006年有學者利用純石英材料成功得到了 Q值為的微盤諧振腔，擴寬了微盤諧振腔的適用材料。到2013年，有文章報道利用飛秒激光微加工技術加之電極放電得到Q值為的微盤諧振腔，但是該種方法加工成本較高，同樣需要較高的加工要求。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術的不足，提供一種加工成本低的基于光纖腐蝕的微盤諧振腔，它可以實現(xiàn)光學頻梳，還可以用于窄線寬激光器及單頻激光器的模式選擇。
[0004]本發(fā)明是通過以下技術方案加以實現(xiàn)的:
[0005]—種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔,其特征在于由微盤I和光纖支柱2組成,微盤I為厚度15-25微米帶完整內(nèi)包層的圓盤體，支柱2由帶涂覆層的底座和內(nèi)包層腐蝕成腰形的支撐桿組成，微盤I通過光纖支柱2得以支撐.
[0006]本發(fā)明所述的支撐桿的縱剖面呈拋物線形狀，支撐桿上端與微盤一體，下端與底座一體，光纖貫穿微盤、支撐桿和底座并與微盤、支撐桿和底座的軸線相重合。
[0007]所述微盤直徑為80 μ m-600 μ m。
[0008]所述微盤材質(zhì)可以是石英玻璃，可以是鍺酸鹽玻璃，也可以是磷酸鹽玻璃。
[0009]所述光纖支柱可以是石英玻璃光纖，可以是鍺酸鹽玻璃光纖，也可以是磷酸鹽玻璃光纖。
[0010]本發(fā)明中的微盤諧振腔位于光纖末端，是在與光纖末端一定距離處用氫氟酸溶液對包層進行腐蝕處理得到，光纖末端為未受任何處理的內(nèi)包層構(gòu)成圓形微盤的邊緣，微盤材質(zhì)與光纖相同，微盤邊緣光滑可構(gòu)成具有較高品質(zhì)因子的諧振腔，有益效果一是利用成本低的氫氟酸溶液腐蝕來制作微盤諧振腔，因此工藝步驟簡單，設備投資低；二是微盤諧振腔其材料與光纖相同，可以用于窄線寬及單頻光纖激光器的模式選擇。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011]圖1本發(fā)明的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012]圖2本發(fā)明的實施例步驟一的示意圖。
[0013]圖3本發(fā)明的實施例步驟二的示意圖。
[0014]圖4本發(fā)明的實施例步驟三的示意圖。
[0015]圖5本發(fā)明的實施例步驟四的示意圖。
[0016]圖6本發(fā)明的實施例步驟五的示意圖。
[0017]圖7本發(fā)明的實施例步驟六的示意圖。
[0018]圖中標記:微盤I ;光纖支柱2 ;光纖21 ;光纖涂覆層22 ;腐蝕后的光纖內(nèi)包層23 ；腐蝕前的光纖內(nèi)包層24 ;光纖端面25 ;保護層26 ;氫氟酸溶液3 ;切割線4 ;電極5。

【具體實施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作進一步的描述:
[0020]—種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔，其特征在于由微盤I和光纖支柱2組成,微盤I為厚度15-25微米帶完整內(nèi)包層的圓盤體，支柱2由帶涂覆層的底座和內(nèi)包層腐蝕成腰形的支撐桿組成，微盤I通過光纖支柱2得以支撐，所述的支撐桿的縱剖面呈拋物線形狀，支撐桿上端與微盤I 一體，下端與底座一體，光纖貫穿微盤1、支撐桿和底座并與微盤、支撐桿和底座的軸線相重合，所述微盤I直徑為80 μ m-600 μ m ;微盤材質(zhì)可以是石英玻璃，可以是鍺酸鹽玻璃，也可以是磷酸鹽玻璃；所述光纖支柱可以是石英玻璃光纖，可以是鍺酸鹽玻璃光纖，也可以是磷酸鹽玻璃光纖。
[0021]實施例:
[0022]本實施例以內(nèi)包層直徑為400微米的光纖為例做具體實施描述。實施例如圖2、圖3、圖4、圖5和圖6所示，如圖2所示去除光纖21末端涂覆層，將光纖末端切平；如圖3所示，對光纖內(nèi)包層24—部分重新涂覆得到保護層26 ;如圖4所示，將處理好的光纖靜置于氫氟酸溶液3中，氫氟酸溶液3將與光纖包層24進行化學反應從而對其進行腐蝕，同時氫氟酸溶液會沿著內(nèi)包層24與保護層26的交界處滲入并與內(nèi)包層反應從而對其進行腐蝕，利用光纖徑向腐蝕速度差，使光纖內(nèi)包層腐蝕為拋物線形狀，靜置500分鐘后將光纖從氫氟酸溶液3中取出，用去離子水沖洗，并置于lmol/L的碳酸鈉溶液一分鐘，然后再用去離子水超聲清洗，繼續(xù)用無水乙醇浸泡48小時后再超聲清洗，即可以去除保護層26 ;如圖5所示，軸向保留20微米未被腐蝕的光纖在切割線4，切割去除其他部分并確保端面切割角度為O度，即得到微盤諧振腔；如圖6所示，電極5對微盤諧振腔放電，可使被腐蝕部分表面平整，從而提高諧振腔Q值；圖1所示為制作的光纖微盤諧振腔。
[0023]以上列舉的僅為本發(fā)明的具體實施例，顯然，本發(fā)明不限于以上的實施例。本領域的普通技術人員能從本發(fā)明公開的內(nèi)容直接導出或聯(lián)想到的所有變形，均應屬于本發(fā)明的保護范圍。
【權利要求】
1.一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔，其特征在于由微盤(I)和光纖支柱(2)組成，微盤(I)為厚度15-25微米帶完整內(nèi)包層的圓盤體，支柱(2)由帶涂覆層的底座和內(nèi)包層腐蝕成腰形的支撐桿組成，微盤(I)通過光纖支柱(2 )得以支撐。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔，其特征在于支撐桿的縱剖面呈拋物線形狀，支撐桿上端與微盤一體，下端與底座一體，光纖貫穿微盤、支撐桿和底座并與微盤、支撐桿和底座的軸線相重合。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔，其特征在于微盤直徑為80 μ m-600 μ mD
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔，其特征在于微盤材質(zhì)是石英玻璃或是鍺酸鹽玻璃或是磷酸鹽玻璃。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于光纖腐蝕的微盤諧振腔，其特征在于光纖支柱是石英玻璃光纖或是鍺酸鹽玻璃光纖或是磷酸鹽玻璃光纖。
【文檔編號】H01S3/08GK204118461SQ201420699977
【公開日】2015年1月21日 申請日期:2014年11月20日 優(yōu)先權日:2014年11月20日
【發(fā)明者】史偉, 張起航, 房強, 齊亮 申請人:山東海富光子科技股份有限公司