基于飞秒激光微加工的光纤磁场传感器

提出了一种基于光纤三维微结构加工的磁场传感技术方案。利用波长为780 nm的飞秒激光脉冲在刻写有光纤布拉格光栅(FBG)的单模光纤包层上加工螺旋微结构,并采用磁控溅射方法在其上溅射磁致伸缩膜(TbDyFe),制备了一种新型光纤磁场传感器探头。微结构能改善光纤轴向伸缩性,增加薄膜沉积的表面积,从而提高探头的磁场敏感性。建立了螺旋微结构改善传感灵敏度的理论基础,介绍了光纤磁场传感探头的制备工艺方法与技巧,给出了不同参数传感探头的磁场测试结果。实验结果表明,螺距为50 μm时,对应的传感探头对磁场最为敏感;相比于无微结构的标准光纤探头,有微结构的光纤探头理想情况下灵敏度可提高近5倍。