邓旺，周剑英，孙小燕，银恺，罗志，谭超，周江夏子，段吉安



D型光纤传感器的飞秒激光加工方法

邓旺，周剑英，孙小燕，银恺，罗志，谭超，周江夏子，段吉安

(中南大学 高性能复杂制造国家重点实验室，湖南 长沙，410083)

基于飞秒激光加工系统中二维CCD观测定位的轮廓线方法加工D型光纤，研究离焦量对飞秒激光轮廓线加工质量的影响。研究结果表明：随着聚焦光斑焦平面从光纤的近物镜端逐渐深入光纤，D型光纤加工面沿光传播方向的轮廓倾斜度会变得越来越大。飞秒激光加工方法能够保证加工的一致性。加工的D型光纤有效长度为200 μm，从包层顶端到加工面的加工深度为56.4 μm，原子力显微镜测得纤芯附近加工表面粗糙度为129 nm。将加工好的D型光纤用于折射率为1.36~1.42的液体传感，测得其传输损耗随折射率线性增大，此D型光纤传感器的单位折射率的传感灵敏度为37 dB。本文的加工方法在提高效率的同时，能够保证D型光纤的加工精度及传感灵敏度。

飞秒激光；D型光纤；轮廓线加工；离焦量；折射率传感

近年来，疾病、食品和环境等方面的检测对传感器提出了越来越高的要求。光纤传感器由于其结构简单、不受电磁干扰、灵敏度高、易于复用、可远距离遥测、能埋入工程结构等特点越来越受到人们的关注。其中，由于D型光纤特殊的几何结构，使得其既能够保持对外界环境变化的敏感，又拥有较好的机械强度。基于D型光纤的传感器被广泛应用于温度传感[1]、弯曲传感[2]、折射率传感[3]等。……