先进制造技术

本发明提供一种具有大容差传感功能的D型微结构光纤及其制备方法，涉及光纤传感技术领域，其包括：涂层和包层；包层由一个圆弧曲面和一个平面围成D型，平面上涂覆有金属薄膜；涂层包裹圆弧曲面；包层内设置有若干个大小形状相同的第一气孔、若干个大小形状相同的第二气孔和若干个大小形状相同的第三气孔；第三气孔的直径大于第二气孔的直径；第二气孔的直径大于第一气孔的直径；各第一气孔在凹形区域内均匀排列，各第二气孔位于凹形区域的两侧，各第三气孔位于凹形区域的下侧。本发明不仅结构简单还具有较大的容差特性，降低了光纤的制作难度和成本。

1.光纤传感领域：该光纤凭借大容差特性，在复杂环境下的传感应用中优势显著。能降低对制造工艺和环境因素的敏感度，保障传感性能稳定，适用于多种工业监测场景，为工业生产安全与效率提升提供可靠支持。

2.医疗检测领域：其高精度传感能力可应用于医疗检测，如生物分子检测、生理参数监测等。大容差特性使光纤能适应不同检测环境和条件，为医疗诊断提供更准确、便捷的数据，助力医疗技术发展。

3.环境监测领域：在环境监测中，该光纤可实现对多种环境参数的精准测量，如温度、湿度、气体浓度等。大容差特性使其能应对复杂多变的环境，为环境保护和治理提供实时、准确的数据支持。

1.本发明D型微结构光纤的直径与传统单模光纤直径相同，有利于提升与单模光纤的熔接质量降低传输损耗。

2.本发明D型微结构光纤的结构简单，整个结构中只存在三种尺寸的空气孔，利用打孔法制备微结构光纤预制棒，大大降低了光纤的制作难度和制作过程中产生误差的几率。

3.本发明D型微结构光纤在一定结构误差范围内折射率传感特性稳定不变，对尺寸最小的一类气孔的容差率达到了‑40％，具有优良的容差特性，对D型微结构光纤传感器的规模化生产应用具有重要推进作用。

4.本发明D型微结构光纤抛磨掉部分光纤包层，并设计了偏芯结构，更大程度上破坏了光纤的对称性，提高了光纤的双折射，抛磨面倏逝波的泄露强度大，能激发较强的等离子体波，提高折射率检测灵敏度，探测范围宽覆盖了低折射率和高折射率探测范围(1.20‑1.40)，最高灵敏度达到了12450nm/RIU。

5.本发明D型微结构光纤的制备方法利用槽型基底研磨法实现方便快捷的高精度化光纤D型化加工，在光滑平整的抛磨面上，利用磁控溅射法可以方便精确的实现金属薄膜的均匀性涂覆，避免了气孔内镀金属薄膜的难题；

6.本发明D型微结构光纤感应区域在光纤外部，测量简便快捷，检测后感应区域便于清洁，容易实现重复利用。