所述光学回音壁微腔结构包括光纤1，所述光纤I的周向侧壁上设置有平面，所述平面与光纤I轴向平行，平面与光纤I的纤芯之间留有间距；所述平面上设置有两个环形槽，环形槽的轴向与所述平面垂直，两个环形槽同圆心，两个环形槽的轴向深度相同；两个环形槽之间的实心部分形成一环形凸起，所述环形凸起的径向宽度小于纤芯直径；环形凸起与纤芯相交；所述纤芯在环形凸起轴向方向上的位置位于环形凸起的轴向跨度范围内；所述环形凸起即形成光学回音壁微腔结构；两个环形槽分别记为内环形槽和外环形槽；
其创新在于:按如下方法在光纤I上加工出光学回音壁微腔结构:
1)采用聚焦离子束在光纤I的周向侧壁上切削出平面，所述平面与光纤I轴向平行，平面与光纤I的纤芯之间留有间距；
2)调节光纤I和A方向的相对位置，使A方向与光纤I上的平面垂直，且A方向与光纤I相交；沿A方向发射聚焦离子束，并使聚焦离子束聚焦于平面上；
3)传动光纤I在第一圆周方向上平动，光纤I沿第一圆周方向平动时，聚焦离子束在光纤I上形成的圆形轨迹与光纤I的纤芯相交，且圆形轨迹位于光纤I范围内；
4)光纤I在第一圆周方向上平动了多圈后，控制光纤I驻停，然后传动光纤I向靠近聚焦离子束发射端的方向平移一定距离，然后继续传动光纤I沿第一圆周方向平动；
5)按步骤4)中方式操作多次，直至内环形槽加工完成；
6)调节光纤I和A方向的相对位置，使A方向与光纤I上的平面垂直，并且使A方向与平面的交点位于内环形槽的外侧，所述交点记为A点；沿A方向发射聚焦离子束，并使聚焦离子束聚焦于平面上；
7)传动光纤I在第二圆周方向上平动；所述第二圆周方向的圆心与第一圆周方向的圆心相同，第二圆周方向的半径为步骤6)中A点至所述圆心的距离；光纤I沿第二圆周方向平动时，聚焦离子束在光纤I上形成的圆形轨迹位于光纤I范围内；
8)光纤I在第二圆周方向上平动了多圈后，控制光纤I驻停，然后传动光纤I向靠近聚焦离子束发射端的方向平移一定距离，然后继续传动光纤I沿第二圆周方向平动；
9)按步骤8)中方式操作多次，直至外环形槽加工完成。
【主权项】
1.一种聚焦离子束刻蚀加工的光学回音壁微腔结构，包括光纤(1)，其特征在于:所述光纤(I)的周向侧壁上设置有平面，所述平面与光纤(I)轴向平行，平面与光纤(I)的纤芯之间留有间距；所述平面上设置有两个环形槽，环形槽的轴向与所述平面垂直，两个环形槽同圆心，两个环形槽的轴向深度相同；两个环形槽之间的实心部分形成一环形凸起，所述环形凸起的径向宽度小于纤芯直径；环形凸起与纤芯相交；所述纤芯在环形凸起轴向方向上的位置位于环形凸起的轴向跨度范围内；所述环形凸起即形成光学回音壁微腔结构。2.一种聚焦离子束刻蚀加工光学回音壁微腔结构的方法，所述光学回音壁微腔结构包括光纤(I )，所述光纤(I)的周向侧壁上设置有平面，所述平面与光纤(I)轴向平行，平面与光纤(I)的纤芯之间留有间距；所述平面上设置有两个环形槽，环形槽的轴向与所述平面垂直，两个环形槽同圆心，两个环形槽的轴向深度相同；两个环形槽之间的实心部分形成一环形凸起，所述环形凸起的径向宽度小于纤芯直径；环形凸起与纤芯相交；所述纤芯在环形凸起轴向方向上的位置位于环形凸起的轴向跨度范围内；所述环形凸起即形成光学回音壁微腔结构；两个环形槽分别记为内环形槽和外环形槽； 其特征在于:按如下方法在光纤(I)上加工出光学回音壁微腔结构: 1)采用聚焦离子束在光纤(I)的周向侧壁上切削出平面，所述平面与光纤(I)轴向平行，平面与光纤(I)的纤芯之间留有间距； 2)调节光纤(I)和A方向的相对位置，使A方向与光纤(I)上的平面垂直，且A方向与光纤(I)相交；沿A方向发射聚焦离子束，并使聚焦离子束聚焦于平面上； 3)传动光纤(I)在第一圆周方向上平动，光纤(I)沿第一圆周方向平动时，聚焦离子束在光纤(I)上形成的圆形轨迹与光纤(I)的纤芯相交，且圆形轨迹位于光纤(I)范围内； 4)光纤(I)在第一圆周方向上平动了多圈后，控制光纤(I)驻停，然后传动光纤(I)向靠近聚焦离子束发射端的方向平移一定距离，然后继续传动光纤(I)沿第一圆周方向平动； 5)按步骤4)中方式操作多次，直至内环形槽加工完成； 6)调节光纤(I)和A方向的相对位置，使A方向与光纤(I)上的平面垂直，并且使A方向与平面的交点位于内环形槽的外侧，所述交点记为A点；沿A方向发射聚焦离子束，并使聚焦离子束聚焦于平面上； 7)传动光纤(I)在第二圆周方向上平动；所述第二圆周方向的圆心与第一圆周方向的圆心相同，第二圆周方向的半径为步骤6)中A点至所述圆心的距离；光纤(I)沿第二圆周方向平动时，聚焦离子束在光纤(I)上形成的圆形轨迹位于光纤(I)范围内； 8)光纤(I)在第二圆周方向上平动了多圈后，控制光纤(I)驻停，然后传动光纤(I)向靠近聚焦离子束发射端的方向平移一定距离，然后继续传动光纤(I)沿第二圆周方向平动； 9)按步骤8)中方式操作多次，直至外环形槽加工完成。
【专利摘要】一种聚焦离子束刻蚀加工的光学回音壁微腔结构，包括光纤，光纤的周向侧壁上设置有平面，平面上设置有两个环形槽，两个环形槽同圆心，两个环形槽的轴向深度相同；两个环形槽之间的实心部分形成一环形凸起，所述环形凸起的径向宽度小于纤芯直径；环形凸起与纤芯相交；所述纤芯在环形凸起轴向方向上的位置位于环形凸起的轴向跨度范围内；所述环形凸起即形成光学回音壁微腔结构。本发明的有益技术效果是：提出了一种新结构的在纤型光学回音壁微腔结构，该结构的传感灵敏度较高，同时降低了回音壁谐振腔中非线性光学现象的阈值。
【IPC分类】G02B6/24
【公开号】CN105158851
【申请号】CN201510684594
【发明人】朱涛, 史磊磊
【申请人】重庆大学
【公开日】2015年12月16日
【申请日】2015年10月22日