[发明专利]一种基于随机反馈的外腔型光纤激光传感器

权利要求书

1.一种基于随机反馈的外腔型光纤激光传感器，所述外腔型光纤激光传感器包括泵浦光源、激光耦合器件、填充型特种光纤、外腔结构和频谱-模场分析器件，其特征在于，所述外腔结构由十字形空芯玻璃管构成，所述十字形空芯玻璃管嵌套在所述填充型特种光纤上，所述空芯玻璃管和所述填充型特种光纤的接口处采用光学胶进行粘合密封，以构成随机光纤激光的谐振腔体；所述十字形空芯玻璃管包括上孔洞和下孔洞，待测样品通过所述上孔洞进入所述谐振腔中，从所述下孔洞流出，以保证所述谐振腔内的正常压强；所述泵浦光源产生光波，所述激光耦合器件将所述光波耦合进入所述填充型特种光纤，以激发随机激光；所述谐振腔体的输出光波耦合进入所述频谱-模场分析器件，以进行频谱和模场信息分析。

2.根据权利要求1所述的基于随机反馈的外腔型光纤激光传感器，其特征在于，所述十字形空芯玻璃管的内径大于所述填充型特种光纤。

3.根据权利要求1所述的基于随机反馈的外腔型光纤激光传感器，其特征在于，所述填充型光纤的包层部分由毛细管或光子晶体光纤组成，所述填充型光纤的纤芯部分可充入填充材料；所述填充材料由填充基质、增益介质和散射体混合而成。

4.根据权利要求3所述的基于随机反馈的外腔型光纤激光传感器，其特征在于，所述填充基质为可固化的且折射率大于包层材料的液体紫外固化胶或硅树脂。

5.根据权利要求3或4所述的基于随机反馈的外腔型光纤激光传感器，其特征在于，所述增益介质为若丹明6或NaYF₄：Yb，Er。

6.根据权利要求3或4或5所述的基于随机反馈的外腔型光纤激光传感器，其特征在于，所述散射体为二氧化钛或纳米银颗粒。

7.根据权利要求3所述的基于随机反馈的外腔型光纤传感器，其特征是：所述增益介质为量子点、半导体材料。

8.一种制备权利要求1或2或3或4或7所述的外腔型光纤激光传感器的方法，其特征在于，所述方法包括：

对光纤纤芯进行光照或加热，以固化所述光纤纤芯的填充材料，形成所述填充型特种光纤；

对所述填充型特种光纤进行打磨或熔融拉锥形成锥形结构，以在所述锥型结构区形成倏逝场；

将十字形空芯玻璃管嵌套在所述填充型特种光纤上，控制所述锥形结构恰好位于所述两个十字形孔洞处；

将所述十字形空芯玻璃管和所述填充型特种光纤的连接处用光学胶进行粘合密封，构成所述外腔型光纤激光传感器。

9.根据权利要求8所述的制备外腔型光纤激光传感器的方法，其特征在于，所述方法还包括：

将增益介质和散射粒子混合入可固化的、具有高折射率特性的紫外胶或者聚合物材料中，然后将混合物填充到空芯毛细管，以构成所述光纤纤芯。