基于飞秒激光加工的马赫曾德尔干涉氢气传感器

介绍了一种基于光纤微加工的氢气传感技术方案。利用波长为800 nm的飞秒激光脉冲在普通单模光纤上加工马赫曾德尔(M-Z)干涉腔,并采用磁控溅射方法在加工后的M-Z干涉微腔上溅射钯(Pd)膜,制备了一种新型的光纤氢气传感器。分析了加工工艺对微腔干涉效果的影响,选择合适的加工参数以及加工后对微腔进行后续处理,可使微腔的透射光谱的分辨率得到提高。实验研究了腔长为40 μm的M-Z干涉传感器分别镀36 nm、110 nm Pd膜后,对氢气的响应。结果表明,在不同的氢气浓度下,镀Pd膜的M-Z干涉传感器都表现出对氢气的敏感特性,随着氢气浓度的增大,透射光谱会向长波长方向偏移,其中Pd膜厚度为110 nm比厚度为36 nm的传感器对氢气有更好的灵敏度。