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专利号: 2019100565457
申请人: 山西大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2026-03-04
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可调谐大带宽纳米光纤带通滤波器,其特征在于:包括宽谱光源(1)、纳米光纤(2)、光谱仪(3)和光纤针(4),所述宽谱光源(1)与纳米光纤(2)的输入端连接,所述纳米光纤(2)的输出端与光谱仪(3)的输入端连接,用来测量纳米光纤(2)输出的透射光谱,所述光纤针(4)的尖端设置在纳米光纤(2)的表面且可以沿纳米光纤(2)的表面移动,用来对带通滤波器的带宽进行大范围调节,所述纳米光纤(2)为锥形纳米光纤,其直径从输入端到锥腰沿着轴向逐渐减小直至小于1微米,从锥腰到输出端沿着轴向逐渐增大到正常直径,所述光纤针(4)的尖端为半球形,所述光纤针(4)半球形尖端直径为52微米,所述纳米光纤(2)是由芯径为5.6微米、波长850nm光适用的单模光纤利用氢氧混合气体产生的高温火焰熔融拉伸得到;

所述光纤针(4)接触位置沿着所述纳米光纤(2)轴向定位为0.5、1.0、1.75、3.0、3.5毫米,这几个位置由所述纳米光纤(2)的形状所决定,不同位置对应纳米光纤(2)不同直径,当所述光纤针(4)接触不同直径的纳米光纤(2)时,会得到不同的透射光谱。

2.根据权利要求1所述的一种可调谐大带宽纳米光纤带通滤波器,其特征在于:所述宽谱光源(1)为卤钨灯。

3.一种制备权利要求1-2任一项所述可调谐大带宽纳米光纤带通滤波器的方法,其特征在于:包括以下步骤:

1)采用二氧化硅材质的单模裸光纤加工光纤针(4)使其尖端为半球形,加工纳米光纤(2);

2)将光纤针(4)半球形尖端接触纳米光纤(2)表面;

3)将宽谱光源(1)输出光耦合进入纳米光纤(2);

4)将纳米光纤(2)输出端与光谱仪(3)连接,测量纳米光纤(2)输出的透射光谱;

5)调整光纤针(4)与纳米光纤(2)接触的位置,接触位置沿着纳米光纤(2)轴向定位为

0.5、1.0、1.75、3.0、3.5毫米,来调节此带通滤波器的带宽和中心波长光谱参数;

所述步骤1)中纳米光纤(2)是由芯径为5.6微米、波长850nm光适用的单模光纤利用氢氧混合气体产生的高温火焰熔融拉伸得到;

所述步骤1)中光纤针(4)的加工过程为:

1)将芯径为5.6微米二氧化硅材质的单模裸光纤两端固定在两个背向运动的平移台上,两个固定点中心位置的光纤放置在二氧化碳激光器光束聚焦焦点处;

2)激光加热裸光纤并拉伸裸光纤;

3)关闭激光,利用光纤切割刀将拉细后的光纤切断;

4)将二氧化碳激光器的激光聚焦至断面处形成半球形尖端光纤针,使光纤针(4)的半球形尖端直径为52微米。