采用二氧化碳激光制备回音壁模式微泡探针谐振器的方法、谐振器及压力感测系统

1.本发明涉及传感技术，尤其涉及一种采用二氧化碳激光制备回音壁模式微泡探针谐振器的方法、谐振器及压力感测系统。


背景技术：

2.在微型系统、材料检测、生物样品检测等领域里，微小物理量的测量十分关键。尤其对于微小力和位移的测量，在实际操作中不仅能够为使用者提供反馈和指导，还能转化为成像信息，对待测物表面进行成像。在微型系统的制备和装配中，由于目标物体非常微小，机械强度不高，往往需要对操作时产生的力进行传感，以指导操作者在不损伤微型器件的情况下完成操作。在材料检测中，材料杨氏模量的测量十分关键，可以通过标准探针的不断按压来实现。在生物样品检测中，通过标准探针按压表面能够得到生物组织的力学特性，按压产生的反馈还能转化为表面形貌的信息，实现对生物样品表面的成像。
3.微机电力学传感器（mems force sensors）是一类成熟的力学传感器，其基于微机电系统及电学原理能够对力进行传感测量。这类传感器种类多、应用广泛，适用于精度不高的工程应用。然而，电学本质限定了其必然具有一定的体积来容纳电路。为了缩减体积、保障电路稳定工作，此类传感器一般具有特定形状的封装。此外，电学本质也限定了其不抗电磁干扰、不抗化学腐蚀性，且无法在含电解质的液体环境中工作。这些不足都很大程度上使得此类传感器无法在某些特定的环境下工作，也限制了测量目标的种类。较差的精度和响应时间也让微机电力学传感器无法用于高精密的微型系统装配、材料检测、科学研究等场景。
4.回音壁模式微腔作为光学微腔的一种，以高品质因子和极小的模式体积备受关注。当外界条件改变时，微腔中的光学回音壁模式的相位匹配条件也随之改变，直接反映为谐振光谱上的谐振峰偏移。由此将外界待测量转化为光信号并予以读出。这种传感方式具有微米级的尺寸且使用光信号作为信息媒介，可达到极高的灵敏度和探测下限，非常适用于高精度的传感场景，还不受电磁干扰、可以在含有电解质、具有腐蚀性的液体环境中工作，相比其他其他力学传感器具有易制备、低成本、高机械强度的特点。
5.专利号为cn201910039059.4的中国专利中公开了一种基于双瓶状微型谐振腔的光学传感器，包括双瓶状微型谐振腔；激光器；波导；以及光学探测仪；其中，所述波导的一端与所述激光器相连，另一端与所述光学探测仪相连，并且所述波导与所述双瓶状微型谐振腔耦合，所述波导与所述双瓶状微型谐振腔的耦合点位于所述两个回音壁模式光学微腔的结合点的位置；其中：所述双瓶状微型谐振腔用于将通过所述波导与所述双瓶状微型谐振腔之间的耦合而进入所述双瓶状微型谐振腔的激光，在所述两个回音壁模式光学微腔中分别形成回音壁式光学谐振以得到用于所述光学传感器探测的谐振光谱；所述波导用于接收所述激光器发射的激光，并通过所述耦合使激光进入所述双瓶状微型谐振腔，通过所述耦合获得所述谐振光谱，以及将所述谐振光谱输出至所述光学探测仪。该光学传感器探测
压力、位移、电场、或磁场等物理量时，主要是影响回音壁模式光学微腔的尺寸。在这些物理量的作用下，双瓶状微型谐振腔的材料会发生形变。谐振波长偏移满足，δr为探测量引起的腔体形变量。
6.但是，上述光学传感器的双瓶状微型谐振腔由于谐振腔的形状为双瓶状，其腔体表面为弧面，同样大小的压力作用在该谐振腔的不同位置上时，所引起的腔体形变量均不同，故比较适用于气压、液压等区域式压力测量，而用于接触式按压所产生的压力、位移、目标杨氏模量等单点式压力测量时，会由于受力方向和受力位置的不同而影响测量精度，同时该谐振腔的腔体表面用作受力位置，在与被测目标接触时，仅能够实现面接触，而无法实现真正意义上的点接触，这也会影响到单点式压力测量的精度。


技术实现要素：

7.为了解决上述现有技术的不足，本发明提供一种方法，采用二氧化碳激光制备回音壁模式微泡探针谐振器。本发明还提供一种回音壁模式微泡探针谐振器及压力感测系统。
8.本发明所要解决的技术问题通过以下技术方案予以实现：一种采用二氧化碳激光制备回音壁模式微泡探针谐振器的方法，包括如下步骤：s100：调节二氧化碳激光的光斑位置，将所述二氧化碳激光的光斑定位于一石英毛细管的第一预定位上；s200：调节所述二氧化碳激光的光斑功率，使所述二氧化碳激光的光斑将所述石英毛细管的第一预定位加热软化；s300：带动所述石英毛细管的两端分别沿轴向相背平移，以将所述石英毛细管的第一预定位拉细，使之形成一细管结构后，关闭所述二氧化碳激光；400：向所述石英毛细管内充入气体，同时调节所述二氧化碳激光的光斑位置，将所述二氧化碳激光的光斑定位于所述细管结构的第二预定位上；s500：重新开启所述二氧化碳激光，以将所述细管结构的第二预定位加热软化，同时令所述第二预定位处的气体受热膨胀，进而使所述细管结构在第二预定位处形成一回音壁模式微泡腔后，关闭所述二氧化碳激光；s600：调节所述二氧化碳激光的光斑位置，将所述二氧化碳激光的光斑定位于所述细管结构的第三预定点上，所述第三预定点位于所述回音壁模式微泡腔其中一侧，同时将所述石英毛细管内的气体释放；s700：重新开启所述二氧化碳激光，以将所述细管结构的第三预定点加热软化；s800：带动所述石英毛细管的两端分别沿轴向相背平移，以将所述细管结构的第三预定点拉断，使拉断后的细管结构在所述回音壁模式微泡腔上形成一接触探针；s900：将一波导与所述回音壁模式微泡腔的赤道面圆周相耦合。
9.进一步地，在步骤s100之前，还包括如下步骤：校正所述二氧化碳激光的聚焦程度，使所述二氧化碳激光的光斑能够均匀地覆盖所述石英毛细管同一位置处的管壁圆周。
10.进一步地，在步骤s100之前，还包括如下步骤：将所述石英毛细管的两端分别设置在第一三维位移平台和第二三维位移平台上。
11.进一步地，在步骤s100、步骤400和步骤s600中，所述石英毛细管的两端通过所述第一三维位移平台和第二三维移动平台的带动同向平移，以相对于所述二氧化碳激光的光斑位置移动，进而调节所述二氧化碳激光的光斑位置在所述石英毛细管上的作用点。
12.进一步地，在步骤s300和步骤s800中通过所述第一三维位移平台和第二三维移动平台的带动沿轴向相背移动，以对所述石英毛细管的两端形成沿轴向相背的拉力。
13.进一步地，在步骤300中，所述石英毛细管在所述细管结构的两侧各形成有一毛细管椎部。
14.进一步地，在步骤400之前，还包括如下步骤：将所述石英毛细管的一端面接入气泵。
15.进一步地，在步骤500中，气体膨胀使得所述回音壁模式微泡腔的腔壁从赤道面向两侧逐渐变薄，以形成环绕在所述回音壁模式微泡腔的赤道面圆周上的一敏感区域，以及位于所述回音壁模式微泡腔两侧的非敏区域，所述敏感区域受力可形变。
16.一种回音壁模式微泡探针谐振器，采用权上述的方法制备。
17.一种压力感测系统，包括上述的回音壁模式微泡探针谐振器。
18.本发明具有如下有益效果：本专利的回音壁模式微泡探针谐振器带有接触探针，所述接触探针与被测物上的单个点进行接触受力，可实现接触式按压所产生的压力、位移、目标杨氏模量等单个点的压力测量，且将压力的作用位置限定在所述接触探针上，将压力的作用方向限定为所述接触探针的轴向，避免了赤道面半径变化量因受力方向和受力位置不同而导致的不同，而所述接触探针的轴向垂直于所述回音壁模式微泡腔的赤道面，可在最小的受力下引起最大的赤道面半径变化，具有极小的测量下限；同时在所述回音壁模式微泡腔的腔壁上设置专门的敏感区域和非敏区域，所述非敏区域通过所述接触探针直接与压力相作用，受力时沿压力方向发生平移，所述敏感区域不直接与压力相作用，而是在所述非敏区域的平移挤压下发生形变，进而引起所述回音壁模式微泡腔的赤道面半径变化。
附图说明
19.图1为本发明提供的回音壁模式微泡探针谐振器的轴面剖视图；图2为本发明提供的回音壁模式微泡探针谐振器的赤道面剖视图；图3为本发明提供的回音壁模式微泡探针谐振器的受力示意图；图4为本发明提供的压力感测系统的原理示意图；图5为本发明提供的采用二氧化碳激光制备回音壁模式微泡探针谐振器的方法步骤图；图6为本发明提供的采用二氧化碳激光制备回音壁模式微泡探针谐振器的方法中石英毛细管的示意图；图7为本发明提供的采用二氧化碳激光制备回音壁模式微泡探针谐振器的方法中形成细管结构的示意图；图8为本发明提供的采用二氧化碳激光制备回音壁模式微泡探针谐振器的方法中形成回音壁模式微泡腔的示意图；图9为本发明提供的采用二氧化碳激光制备回音壁模式微泡探针谐振器的方法中形成接触探针的示意图。
具体实施方式
20.下面结合附图和实施例对本发明进行详细的说明，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
21.在本发明的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
22.此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”、“第三”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“设置”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
24.实施例一如图1和2所示，一种回音壁模式微泡探针谐振器，包括波导1、回音壁模式微泡腔23和接触探针24，所述接触探针24设置于所述回音壁模式微泡腔23外，其轴向垂直于所述回音壁模式微泡腔23的赤道面；所述回音壁模式微泡腔23的腔壁包括敏感区域231和非敏区域232，所述敏感区域231受力可形变，环绕在所述回音壁模式微泡腔23的赤道面圆周上；所述波导1耦合于所述回音壁模式微泡腔23的敏感区域231上，所述接触探针24位于所述非敏区域232上。
25.该回音壁模式微泡探针谐振器中所述回音壁模式微泡腔23具有很高的品质因子和较小的模式体积，当特定波长的光信号被所述波导1从赤道面耦合进所述回音壁模式微泡腔23的腔体内时，光信号若满足相位匹配条件，即光程等于波长整数倍,则会在回音壁模式微泡腔23的赤道面上发生连续全反射，进而从耦合点重新出射至所述回音壁模式微泡腔23外，光信号在所述回音壁模式微泡腔23的谐振光谱与所述回音壁模式微泡腔23的赤道面半径有关，如图3所示，当所述回音壁模式微泡腔23受力压缩时，所述回音壁模式微泡腔23的赤道面半径也随之变化，进而引起所述谐振光谱出现偏移，偏移程度与所述回音壁模式微泡腔23的赤道面半径变化量为
△
r相关，而所述回音壁模式微泡腔23的赤道面半径变化量
△
r又与所述回音壁模式微泡腔23的压缩程度相关，而所述回音壁模式微泡腔23的压缩程度又与所受压力f的大小相关，故可通过所述谐振光谱的偏移程度推算出所述回音壁模式微泡腔23所受压力f的大小。
26.该回音壁模式微泡探针谐振器带有接触探针24，所述接触探针24与被测物上的单个点进行接触受力，可实现接触式按压所产生的压力、位移、目标杨氏模量等单个点的压力
测量，且将压力的作用位置限定在所述接触探针24上，将压力的作用方向限定为所述接触探针24的轴向，避免了所述回音壁模式微泡腔23的赤道面半径变化量因受力方向和受力位置不同而导致的不同，而所述接触探针24的轴向垂直于所述回音壁模式微泡腔23的赤道面，可在最小的受力下引起最大的赤道面半径变化，具有极小的测量下限；同时，所述回音壁模式微泡腔23的腔壁上设置专门的敏感区域231和非敏区域232，所述非敏区域232通过所述接触探针24直接与压力相作用，受力时沿压力方向发生平移，所述敏感区域231不直接与压力相作用，而是在所述非敏区域232的平移挤压下发生形变，进而引起所述回音壁模式微泡腔23的赤道面半径变化。
27.所述非敏区域2321受力也会发生一定量的形变，或不发生形变，视所述非敏区域232的壁厚而定，所述非敏区域232的壁厚越大，其受力形变的量越小；当所述接触探针24与压力相作用时，部分压力引起所述非敏区域232的形变，剩余部分被传导至所述敏感区域231上，引起所述敏感区域231的形变，所述非敏区域232的形变量要比所述敏感区域231的形变量小很多，故可忽略不计，而进而认为所述敏感区域231承受了所有压力。
28.所述敏感区域231的壁厚小于所述非敏区域232的壁厚，以使当所述接触探针24受到被测目标按压时，所述非敏区域232在受力时发生的形变尽量小或不形变，并沿受力方向向所述敏感区域231平移，而所述敏感区域231受所述非敏区域232的平移挤压而产生形变。
29.优选地，所述回音壁模式微泡腔23的腔壁在所述敏感区域231处的壁厚最小。
30.所述波导1包括微纳光纤12，所述微纳光纤12与所述回音壁模式微泡腔23的敏感区域231相耦合，以使所述微纳光纤12内的光信号可耦合进所述回音壁模式微泡腔23内，以及所述回音壁模式微泡腔23内的光信号可耦合进所述微纳光纤12内。
31.所述波导1还包括入射端光纤11和出射端光纤13，所述入射端光纤11轴向连接于所述微纳光纤12的一侧上，所述出射端光纤13轴向连接于所述微纳光纤12的另一侧上。
32.所述入射端光纤11、微纳光纤12和出射端光纤13均包括纤芯和包层，所述包层包覆在所述纤芯的外周壁上，所述包层与包层之间依次连接，所述纤芯与纤芯之间也依次连接；所述纤芯与所述包层之间具有不同的折射率，以使光信号可在所述纤芯与所述包层之间界面处发生全反射，进而在所述入射端光纤11、微纳光纤12和出射端光纤13的纤芯内沿轴向传播。
33.所述微纳光纤12平行于所述回音壁模式微泡腔23的赤道面切线方向。
34.所述回音壁模式微泡腔23在与所述接触探针24相对的另一端上连接有细管结构22，所述细管结构22在与所述回音壁模式微泡腔23相对的另一端上还连接有毛细管椎部21，所述毛细管椎部21在与所述毛细管椎部21相对的另一端上还连接有石英毛细管22；所述毛细管椎部21、细管结构22、回音壁模式微泡腔23和接触探针24均由所述石英毛细管2形成，各者同轴。
35.实施例二如图4所示，一种压力感测系统，包括实施例一所述的回音壁模式微泡探针谐振器，以及可调谐激光器，用于向所述回音壁模式微泡探针谐振器的波导内发射光信号；光谱仪，用于采集从所述回音壁模式微泡探针谐振器的波导内出射的光信号，并将采集到的光信号转换为所述回音壁模式微泡探针谐振器的谐振光谱；
控制计算装置，用于控制所述可调谐激光器向所述回音壁模式微泡探针谐振器的波导1内发射光信号，以及控制所述光谱仪采集从所述回音壁模式微泡探针谐振器的波导1内出射的光信号，然后依据所述光谱仪转换来的所述回音壁模式微泡探针谐振器的谐振光谱分析计算出压力大小。
36.具体的，在测量压力f时，所述可调谐激光器先向所述波导1的入射端光纤11内发射光信号，通过所述波导1的微纳光纤12将光信号耦合进所述回音壁模式微泡腔23的腔体内，然后通过调制光信号的波长使之满足所述回音壁模式微泡腔23的相位匹配条件，令调制的光信号在所述回音壁模式微泡腔23的赤道面上发生连续全反射，引起回音壁模式共振而重新耦合进所述波导1的微纳光纤12内，最后所述光谱仪采集从所述波导1的出射端光纤13内出射的光信号并解析得到所述回音壁模式微泡腔23的谐振光谱；将所述接触探针24与标准物体上的多个点进行接触按压，引起所述回音壁模式微泡腔23不同程度的赤道面半径变化，得到具有不同偏移程度的多个谐振光谱，计算出所述谐振光谱的偏移程度与压力f大小的关系曲线；将所述接触探针24与被测目标上的单个点进行接触按压，得到被测目标该点上的谐振光谱，根据该点上的谐振光谱的偏移程度，以及所述谐振光谱的偏移程度与压力f大小的关系曲线，最终计算出被测目标上该点的压力f大小。
37.所述可调谐激光器与所述波导1的入射端光纤11相连接，所述光谱仪与所述波导1的出射端光纤13相连接，所述控制计算装置分别与所述可调谐激光器和光谱仪通讯连接。
38.实施例三如图5所示，一种采用二氧化碳激光制备实施例一中所述回音壁模式微泡探针谐振器的方法，包括如下步骤：s100：调节二氧化碳激光的光斑位置，将所述二氧化碳激光的光斑定位于如图6所示的一石英毛细管2的第一预定位上。
39.在该步骤s100中，所述石英毛细管2具有两端均为开口的一管腔31。
40.所述第一预定位在所述石英毛细管2上的位置可根据所述回音壁模式微泡探针谐振器的整体长度而定，先调节所述二氧化碳激光的光斑位置，将所述二氧化碳激光的光斑位置定位于所述石英毛细管2上，然后再将所述二氧化碳激光的光斑位置沿所述石英毛细管2的轴向方向移动，以将所述二氧化碳激光的光斑位置定位于所述石英毛细管2的第一预定位上。
41.s200：调节所述二氧化碳激光的光斑功率，使所述二氧化碳激光的光斑将所述石英毛细管2的第一预定位加热软化。
42.在该步骤s200中，所述二氧化碳激光由激光光源发射，通过控制所述激光光源的工作功率，来调节所述二氧化碳激光的光斑功率，或者在所述二氧化碳激光的输出路径上设置一衰减单元，通过控制所述衰减单元对所述二氧化碳激光进行光衰减，以调节所述二氧化碳激光的光斑功率。
43.s300：带动所述石英毛细管2的两端分别沿轴向相背平移，以将所述石英毛细管2的第一预定位拉细，使之形成如图7所示的一细管结构22后，关闭所述二氧化碳激光。
44.在该步骤s300中，所述石英毛细管2的第一预定位被所述二氧化碳激光加热软化后，在所述石英毛细管2的两端分别沿轴向相背平移的过程中，所述第一预定位的管壁会逐渐变薄，并同时向所述石英毛细管2的管腔31中心聚拢，以形成所述细管结构22。所述细管
结构22的内径和外径均较所述石英毛细管2的内径和外径要小，其两侧各通过一段毛细管椎部21与两侧的石英毛细管2相连接。
45.400：向所述石英毛细管2内充入气体，同时调节所述二氧化碳激光的光斑位置，将所述二氧化碳激光的光斑定位于所述细管结构22的第二预定位上。
46.在该步骤400中，通过一气泵从所述石英毛细管2的一端面处向所述石英毛细管2的管腔31内泵入气体，同时将所述二氧化碳激光的光斑位置从所述第一预定位处移动至所述细管结构22的第二预定位上。
47.其中，所述第二预定位与所述细管结构22两端的距离视所述回音壁模式微泡腔23的所需腔长而定。
48.故在步骤400之前，还包括如下步骤：将所述石英毛细管2的一端面接入气泵。
49.其中，将所述石英毛细管2的一端面接入气泵在步骤400之前的任一步骤中执行均可。
50.本实施例中，所述气泵在步骤s100调节所述二氧化碳激光的光斑位置至所述石英毛细管2的第一预定位上之前接入所述石英毛细管2的一端面上。
51.s500：重新开启所述二氧化碳激光，以将所述细管结构22的第二预定位加热软化，同时令所述第二预定位处的气体受热膨胀，进而使所述细管结构22在第二预定位处形成如图8所示的一回音壁模式微泡腔23后，关闭所述二氧化碳激光。
52.在该步骤s500中，气体从连接所述气泵一侧端面的石英毛细管2被泵入后，经过所述细管结构22，会从另一侧端面的石英毛细管2流出，当所述第二预定位处的气体受热膨胀时，由于所述细管结构22的内径很小，气体经所述细管结构22从另一端面的石英毛细管2流出的速度受限，使得所述第二预定位处的气压急速增大，远大于外界气压，进而将所述细管结构22或靠近气体充入一侧端面的石英毛细管2在所述第二预定位处撑大形成所述回音壁模式微泡腔23。
53.所述石英毛细管2的管壁形成所述回音壁模式微腔23的腔壁，所述石英毛细管2的管腔形成所述回音壁模式微泡腔23的谐振腔；同时，气体膨胀时所产生的应力从所述第二预定位的中间向两侧递减，使得所述回音壁模式微泡腔23的腔壁从赤道面向两侧逐渐变薄，以形成环绕在所述回音壁模式微泡腔23的赤道面圆周上如图1和2所示的一敏感区域231，以及位于所述回音壁模式微泡腔23两侧的非敏区域232，所述敏感区域231受力可形变，所述非敏区域232受力不形变或形变量较小，与所述敏感区域231的形变量相比，可忽略不计。
54.s600：调节所述二氧化碳激光的光斑位置，将所述二氧化碳激光的光斑定位于所述细管结构22的第三预定点上，所述第三预定点位于所述回音壁模式微泡腔23其中一侧，同时将所述石英毛细管2内的气体释放。
55.在该步骤s600中，将所述二氧化碳激光的光斑位置从所述波导1与所述回音壁模式微泡腔23处沿轴向向前或向后移动至所述回音壁模式微泡腔23的其中一侧上，然后利用所述气泵将所述石英毛细管2内的气体释放。
56.其中，所述第三预定点与所述回音壁模式微泡腔23之间的距离可视所述接触探针的所需长度而定。
57.s700：重新开启所述二氧化碳激光，以将所述细管结构22的第三预定点加热软化。
58.s800：带动所述石英毛细管2的两端分别沿轴向相背平移，以将所述细管结构22的第三预定点拉断，使拉断后的细管结构22在所述回音壁模式微泡腔23上形成如图9所示的一接触探针24。
59.在该步骤s800中，所述细管结构22被所述二氧化碳激光加热软化后，在所述石英毛细管2的两端分别沿轴向相背平移的过程中，所述细管结构22的管壁会逐渐变薄，并同时向其内部的管腔31中心聚拢，最终断开形成所述接触探针24。
60.所述接触探针24位于所述回音壁模式微泡腔23的非敏区域232上，其轴向垂直于所述回音壁模式微泡腔23的赤道面。
61.完成所述接触探针24的制作后，就可将所述石英毛细管2一端面上的气泵去除。
62.s900：将一波导1与所述回音壁模式微泡腔23的赤道面圆周相耦合。
63.在该步骤s900中，所述波导1包括微纳光纤12，所述微纳光纤12与所述回音壁模式微泡腔23赤道面上的敏感区域231相耦合，以使所述微纳光纤12内的光信号可耦合进所述回音壁模式微泡腔23内，以及所述回音壁模式微泡腔23内的光信号可耦合进所述微纳光纤12内。
64.所述波导1还包括入射端光纤11和出射端光纤13，所述入射端光纤11轴向连接于所述微纳光纤12的一侧上，所述出射端光纤13轴向连接于所述微纳光纤12的另一侧上。
65.所述入射端光纤11、微纳光纤12和出射端光纤13均包括纤芯和包层，所述包层包覆在所述纤芯的外周壁上，所述包层与包层之间依次连接，所述纤芯与纤芯之间也依次连接；所述纤芯与所述包层之间具有不同的折射率，以使光信号可在所述纤芯与所述包层之间界面处发生全反射，进而在所述入射端光纤11、微纳光纤12和出射端光纤13的纤芯内沿轴向传播。
66.所述微纳光纤12平行于所述回音壁模式微泡腔23的赤道面切线方向。
67.该方法在步骤s100之前，还包括如下步骤：校正所述二氧化碳激光的聚焦程度，使所述二氧化碳激光的光斑能够均匀地覆盖所述石英毛细管2同一位置处的管壁圆周，同时，将所述石英毛细管2的两端分别设置在第一三维位移平台和第二三维位移平台上。
68.当所述二氧化碳激光的光斑能够均匀地覆盖所述石英毛细管2同一位置处的管壁圆周上使，所述二氧化碳激光就能够对所述石英毛细管2同一位置处的整个管壁进行均匀加热。
69.在步骤s100、步骤400和步骤s600中，所述石英毛细管2的两端通过所述第一三维位移平台和第二三维移动平台的带动同向平移，以相对于所述二氧化碳激光的光斑位置移动，进而调节所述二氧化碳激光的光斑位置在所述石英毛细管2上的作用点，以及在步骤s300和步骤s800中通过所述第一三维位移平台和第二三维移动平台的带动沿轴向相背移动，以对所述石英毛细管2的两端形成沿轴向相背的拉力。
70.最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明实施例的技术方案而非对其进行限制，尽管参照较佳实施例对本发明实施例进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解依然可以对本发明实施例的技术方案进行修改或者等同替换，而这些修改或者等同替换亦不能使修改后的技术方案脱离本发明实施例技术方案的范围。