基于绝热光纤锥体飞秒激光微加工的布拉格光栅法布里-珀罗结构研究

摘要： 本文介绍了一种基于光纤布拉格光栅（FBG）的法布里-珀罗（FP）结构（总长7毫米）在绝热光纤锥中的制备过程，研究了其应变和温度特性，并与标准聚酰亚胺涂层FBG传感器的传感性能进行了对比。首先对该结构进行仿真模拟，随后制备出外径缩减至70微米（纤芯直径4.7微米）的绝热光纤锥。接着采用红外飞秒激光（fs-激光）微加工技术，逐点直接刻写由两个间距微小的相同均匀FBG组成的传感结构。最后对所制传感器和FBG在分别高达3400微应变和225摄氏度的范围内进行应变与温度特性测试并对比：所制传感器获得更高的应变灵敏度（2.32皮米/微应变），优于FBG的0.73皮米/微应变；而两者对温度的灵敏度相近（8.85皮米/摄氏度）。此类传感器适用于需要精确应变检测的连续健康监测等潜在应用场景。