Abstract

A fiber inline Michelson interferometer was fabricated by micromachining a step structure at the tip of a single-mode optical fiber using a femtosecond laser. The step structure splits the fiber core into two reflection paths and produces an interference signal. A fringe visibility of 18 dB was achieved. Temperature sensing up to 1000°C was demonstrated using the fabricated assembly-free device.

© 2012 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. A. Wang, H. Xiao, J. Wang, Z. Wang, W. Zhao, and R. G. May, J. Lightwave Technol. 19, 1495 (2001).
    [CrossRef]
  2. A. D. Kersey, M. A. Davis, H. J. Patrick, M. LeBlanc, K. P. Koo, C. G. Askins, M. A. Putnam, and E. J. Friebele, J. Lightwave Technol. 15, 1442 (1997).
    [CrossRef]
  3. S. A. Vasil’ev, O. I. Medvedkov, I. G. Korolev, A. S. Bozhkov, A. S. Kurkov, and E. M. Dianov, Kvant. Elektron. 35, 1085 (2005).
    [CrossRef]
  4. Y. Kondo, K. Nouchi, T. Mitsuyu, M. Watanabe, P. G. Kazansky, and K. Hirao, Opt. Lett. 24, 646 (1999).
    [CrossRef]
  5. D. N. Nikogosyan, Meas. Sci. Technol. 17, 960 (2006).
    [CrossRef]
  6. G. Rego, O. Okhotnikov, E. Dianov, and V. Sulimov, J. Lightwave Technol. 19, 1574 (2001).
    [CrossRef]
  7. H. Alemohammad, E. Toyserkani, and A. J. Pinkerton, J. Phys. D 41, 185101 (2008).
    [CrossRef]
  8. C. Lião, Y. Wang, D. N. Wang, and L. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 425 (2010).
    [CrossRef]
  9. J. Canning, M. Stevenson, S. Bandyopadhyay, and K. Cook, Sensors 8, 6448 (2008).
    [CrossRef]
  10. Y. J. Rao, M. Deng, D. W. Duan, X. C. Yang, T. Zhu, and G. H. Cheng, Opt. Express 15, 14123 (2007).
    [CrossRef]
  11. T. Wei, Y. Han, H. L. Tsai, and H. Xiao, Opt. Lett. 33, 536 (2008).
    [CrossRef]
  12. L. Zhao, L. Jiang, S. Wang, H. Xiao, Y. Lu, and H. L. Tsai, Sensors 11, 54 (2011).
    [CrossRef]
  13. Y. Wang, Y. Li, C. Liao, D. N. Wang, M. Yang, and P. Lu, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 39 (2010).
    [CrossRef]
  14. M. Park, S. Lee, W. Ha, D. K. Kim, W. Shin, I. B. Sohn, and K. Oh, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 1027 (2009).
    [CrossRef]
  15. B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
    [CrossRef]
  16. S. Takahashi and S. Shibata, J. Non-Cryst. Solids 30, 359 (1979).
    [CrossRef]

2011 (1)

L. Zhao, L. Jiang, S. Wang, H. Xiao, Y. Lu, and H. L. Tsai, Sensors 11, 54 (2011).
[CrossRef]

2010 (2)

Y. Wang, Y. Li, C. Liao, D. N. Wang, M. Yang, and P. Lu, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 39 (2010).
[CrossRef]

C. Lião, Y. Wang, D. N. Wang, and L. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 425 (2010).
[CrossRef]

2009 (1)

M. Park, S. Lee, W. Ha, D. K. Kim, W. Shin, I. B. Sohn, and K. Oh, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 1027 (2009).
[CrossRef]

2008 (3)

H. Alemohammad, E. Toyserkani, and A. J. Pinkerton, J. Phys. D 41, 185101 (2008).
[CrossRef]

J. Canning, M. Stevenson, S. Bandyopadhyay, and K. Cook, Sensors 8, 6448 (2008).
[CrossRef]

T. Wei, Y. Han, H. L. Tsai, and H. Xiao, Opt. Lett. 33, 536 (2008).
[CrossRef]

2007 (1)

2006 (1)

D. N. Nikogosyan, Meas. Sci. Technol. 17, 960 (2006).
[CrossRef]

2005 (1)

S. A. Vasil’ev, O. I. Medvedkov, I. G. Korolev, A. S. Bozhkov, A. S. Kurkov, and E. M. Dianov, Kvant. Elektron. 35, 1085 (2005).
[CrossRef]

2003 (1)

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

2001 (2)

1999 (1)

1997 (1)

A. D. Kersey, M. A. Davis, H. J. Patrick, M. LeBlanc, K. P. Koo, C. G. Askins, M. A. Putnam, and E. J. Friebele, J. Lightwave Technol. 15, 1442 (1997).
[CrossRef]

1979 (1)

S. Takahashi and S. Shibata, J. Non-Cryst. Solids 30, 359 (1979).
[CrossRef]

Alemohammad, H.

H. Alemohammad, E. Toyserkani, and A. J. Pinkerton, J. Phys. D 41, 185101 (2008).
[CrossRef]

Askins, C. G.

A. D. Kersey, M. A. Davis, H. J. Patrick, M. LeBlanc, K. P. Koo, C. G. Askins, M. A. Putnam, and E. J. Friebele, J. Lightwave Technol. 15, 1442 (1997).
[CrossRef]

Bandyopadhyay, S.

J. Canning, M. Stevenson, S. Bandyopadhyay, and K. Cook, Sensors 8, 6448 (2008).
[CrossRef]

Bozhkov, A. S.

S. A. Vasil’ev, O. I. Medvedkov, I. G. Korolev, A. S. Bozhkov, A. S. Kurkov, and E. M. Dianov, Kvant. Elektron. 35, 1085 (2005).
[CrossRef]

Canning, J.

J. Canning, M. Stevenson, S. Bandyopadhyay, and K. Cook, Sensors 8, 6448 (2008).
[CrossRef]

Cheng, G. H.

Cook, K.

J. Canning, M. Stevenson, S. Bandyopadhyay, and K. Cook, Sensors 8, 6448 (2008).
[CrossRef]

Davis, M. A.

A. D. Kersey, M. A. Davis, H. J. Patrick, M. LeBlanc, K. P. Koo, C. G. Askins, M. A. Putnam, and E. J. Friebele, J. Lightwave Technol. 15, 1442 (1997).
[CrossRef]

Deng, M.

Dianov, E.

Dianov, E. M.

S. A. Vasil’ev, O. I. Medvedkov, I. G. Korolev, A. S. Bozhkov, A. S. Kurkov, and E. M. Dianov, Kvant. Elektron. 35, 1085 (2005).
[CrossRef]

Duan, D. W.

Duan, Y.

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

Friebele, E. J.

A. D. Kersey, M. A. Davis, H. J. Patrick, M. LeBlanc, K. P. Koo, C. G. Askins, M. A. Putnam, and E. J. Friebele, J. Lightwave Technol. 15, 1442 (1997).
[CrossRef]

Ha, W.

M. Park, S. Lee, W. Ha, D. K. Kim, W. Shin, I. B. Sohn, and K. Oh, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 1027 (2009).
[CrossRef]

Han, Y.

Hirao, K.

Huang, Z.

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

Huo, W.

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

Jiang, L.

L. Zhao, L. Jiang, S. Wang, H. Xiao, Y. Lu, and H. L. Tsai, Sensors 11, 54 (2011).
[CrossRef]

Jin, L.

C. Lião, Y. Wang, D. N. Wang, and L. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 425 (2010).
[CrossRef]

Kazansky, P. G.

Kersey, A. D.

A. D. Kersey, M. A. Davis, H. J. Patrick, M. LeBlanc, K. P. Koo, C. G. Askins, M. A. Putnam, and E. J. Friebele, J. Lightwave Technol. 15, 1442 (1997).
[CrossRef]

Kim, D. K.

M. Park, S. Lee, W. Ha, D. K. Kim, W. Shin, I. B. Sohn, and K. Oh, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 1027 (2009).
[CrossRef]

Kondo, Y.

Koo, K. P.

A. D. Kersey, M. A. Davis, H. J. Patrick, M. LeBlanc, K. P. Koo, C. G. Askins, M. A. Putnam, and E. J. Friebele, J. Lightwave Technol. 15, 1442 (1997).
[CrossRef]

Korolev, I. G.

S. A. Vasil’ev, O. I. Medvedkov, I. G. Korolev, A. S. Bozhkov, A. S. Kurkov, and E. M. Dianov, Kvant. Elektron. 35, 1085 (2005).
[CrossRef]

Kurkov, A. S.

S. A. Vasil’ev, O. I. Medvedkov, I. G. Korolev, A. S. Bozhkov, A. S. Kurkov, and E. M. Dianov, Kvant. Elektron. 35, 1085 (2005).
[CrossRef]

LeBlanc, M.

A. D. Kersey, M. A. Davis, H. J. Patrick, M. LeBlanc, K. P. Koo, C. G. Askins, M. A. Putnam, and E. J. Friebele, J. Lightwave Technol. 15, 1442 (1997).
[CrossRef]

Lee, S.

M. Park, S. Lee, W. Ha, D. K. Kim, W. Shin, I. B. Sohn, and K. Oh, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 1027 (2009).
[CrossRef]

Li, Y.

Y. Wang, Y. Li, C. Liao, D. N. Wang, M. Yang, and P. Lu, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 39 (2010).
[CrossRef]

Liao, C.

Y. Wang, Y. Li, C. Liao, D. N. Wang, M. Yang, and P. Lu, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 39 (2010).
[CrossRef]

Lião, C.

C. Lião, Y. Wang, D. N. Wang, and L. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 425 (2010).
[CrossRef]

Lu, P.

Y. Wang, Y. Li, C. Liao, D. N. Wang, M. Yang, and P. Lu, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 39 (2010).
[CrossRef]

Lu, Y.

L. Zhao, L. Jiang, S. Wang, H. Xiao, Y. Lu, and H. L. Tsai, Sensors 11, 54 (2011).
[CrossRef]

May, R. G.

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

A. Wang, H. Xiao, J. Wang, Z. Wang, W. Zhao, and R. G. May, J. Lightwave Technol. 19, 1495 (2001).
[CrossRef]

Medvedkov, O. I.

S. A. Vasil’ev, O. I. Medvedkov, I. G. Korolev, A. S. Bozhkov, A. S. Kurkov, and E. M. Dianov, Kvant. Elektron. 35, 1085 (2005).
[CrossRef]

Mitsuyu, T.

Nikogosyan, D. N.

D. N. Nikogosyan, Meas. Sci. Technol. 17, 960 (2006).
[CrossRef]

Nouchi, K.

Oh, K.

M. Park, S. Lee, W. Ha, D. K. Kim, W. Shin, I. B. Sohn, and K. Oh, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 1027 (2009).
[CrossRef]

Okhotnikov, O.

Park, M.

M. Park, S. Lee, W. Ha, D. K. Kim, W. Shin, I. B. Sohn, and K. Oh, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 1027 (2009).
[CrossRef]

Patrick, H. J.

A. D. Kersey, M. A. Davis, H. J. Patrick, M. LeBlanc, K. P. Koo, C. G. Askins, M. A. Putnam, and E. J. Friebele, J. Lightwave Technol. 15, 1442 (1997).
[CrossRef]

Peng, W.

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

Pinkerton, A. J.

H. Alemohammad, E. Toyserkani, and A. J. Pinkerton, J. Phys. D 41, 185101 (2008).
[CrossRef]

Plckrell, G. R.

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

Putnam, M. A.

A. D. Kersey, M. A. Davis, H. J. Patrick, M. LeBlanc, K. P. Koo, C. G. Askins, M. A. Putnam, and E. J. Friebele, J. Lightwave Technol. 15, 1442 (1997).
[CrossRef]

Qi, B.

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

Rao, Y. J.

Rego, G.

Shibata, S.

S. Takahashi and S. Shibata, J. Non-Cryst. Solids 30, 359 (1979).
[CrossRef]

Shin, W.

M. Park, S. Lee, W. Ha, D. K. Kim, W. Shin, I. B. Sohn, and K. Oh, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 1027 (2009).
[CrossRef]

Sohn, I. B.

M. Park, S. Lee, W. Ha, D. K. Kim, W. Shin, I. B. Sohn, and K. Oh, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 1027 (2009).
[CrossRef]

Stevenson, M.

J. Canning, M. Stevenson, S. Bandyopadhyay, and K. Cook, Sensors 8, 6448 (2008).
[CrossRef]

Sulimov, V.

Takahashi, S.

S. Takahashi and S. Shibata, J. Non-Cryst. Solids 30, 359 (1979).
[CrossRef]

Toyserkani, E.

H. Alemohammad, E. Toyserkani, and A. J. Pinkerton, J. Phys. D 41, 185101 (2008).
[CrossRef]

Tsai, H. L.

L. Zhao, L. Jiang, S. Wang, H. Xiao, Y. Lu, and H. L. Tsai, Sensors 11, 54 (2011).
[CrossRef]

T. Wei, Y. Han, H. L. Tsai, and H. Xiao, Opt. Lett. 33, 536 (2008).
[CrossRef]

Vasil’ev, S. A.

S. A. Vasil’ev, O. I. Medvedkov, I. G. Korolev, A. S. Bozhkov, A. S. Kurkov, and E. M. Dianov, Kvant. Elektron. 35, 1085 (2005).
[CrossRef]

Wang, A.

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

A. Wang, H. Xiao, J. Wang, Z. Wang, W. Zhao, and R. G. May, J. Lightwave Technol. 19, 1495 (2001).
[CrossRef]

Wang, D. N.

C. Lião, Y. Wang, D. N. Wang, and L. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 425 (2010).
[CrossRef]

Y. Wang, Y. Li, C. Liao, D. N. Wang, M. Yang, and P. Lu, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 39 (2010).
[CrossRef]

Wang, J.

Wang, S.

L. Zhao, L. Jiang, S. Wang, H. Xiao, Y. Lu, and H. L. Tsai, Sensors 11, 54 (2011).
[CrossRef]

Wang, Y.

C. Lião, Y. Wang, D. N. Wang, and L. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 425 (2010).
[CrossRef]

Y. Wang, Y. Li, C. Liao, D. N. Wang, M. Yang, and P. Lu, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 39 (2010).
[CrossRef]

Wang, Z.

Watanabe, M.

Wei, T.

Xiao, H.

L. Zhao, L. Jiang, S. Wang, H. Xiao, Y. Lu, and H. L. Tsai, Sensors 11, 54 (2011).
[CrossRef]

T. Wei, Y. Han, H. L. Tsai, and H. Xiao, Opt. Lett. 33, 536 (2008).
[CrossRef]

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

A. Wang, H. Xiao, J. Wang, Z. Wang, W. Zhao, and R. G. May, J. Lightwave Technol. 19, 1495 (2001).
[CrossRef]

Xu, J. C.

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

Yang, M.

Y. Wang, Y. Li, C. Liao, D. N. Wang, M. Yang, and P. Lu, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 39 (2010).
[CrossRef]

Yang, X. C.

Zhang, P.

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

Zhao, L.

L. Zhao, L. Jiang, S. Wang, H. Xiao, Y. Lu, and H. L. Tsai, Sensors 11, 54 (2011).
[CrossRef]

Zhao, W.

Zhu, T.

IEEE Photon. Technol. Lett. (3)

C. Lião, Y. Wang, D. N. Wang, and L. Jin, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 425 (2010).
[CrossRef]

Y. Wang, Y. Li, C. Liao, D. N. Wang, M. Yang, and P. Lu, IEEE Photon. Technol. Lett. 22, 39 (2010).
[CrossRef]

M. Park, S. Lee, W. Ha, D. K. Kim, W. Shin, I. B. Sohn, and K. Oh, IEEE Photon. Technol. Lett. 21, 1027 (2009).
[CrossRef]

J. Lightwave Technol. (3)

A. D. Kersey, M. A. Davis, H. J. Patrick, M. LeBlanc, K. P. Koo, C. G. Askins, M. A. Putnam, and E. J. Friebele, J. Lightwave Technol. 15, 1442 (1997).
[CrossRef]

A. Wang, H. Xiao, J. Wang, Z. Wang, W. Zhao, and R. G. May, J. Lightwave Technol. 19, 1495 (2001).
[CrossRef]

G. Rego, O. Okhotnikov, E. Dianov, and V. Sulimov, J. Lightwave Technol. 19, 1574 (2001).
[CrossRef]

J. Non-Cryst. Solids (1)

S. Takahashi and S. Shibata, J. Non-Cryst. Solids 30, 359 (1979).
[CrossRef]

J. Phys. D (1)

H. Alemohammad, E. Toyserkani, and A. J. Pinkerton, J. Phys. D 41, 185101 (2008).
[CrossRef]

Kvant. Elektron. (1)

S. A. Vasil’ev, O. I. Medvedkov, I. G. Korolev, A. S. Bozhkov, A. S. Kurkov, and E. M. Dianov, Kvant. Elektron. 35, 1085 (2005).
[CrossRef]

Meas. Sci. Technol. (1)

D. N. Nikogosyan, Meas. Sci. Technol. 17, 960 (2006).
[CrossRef]

Opt. Eng. (1)

B. Qi, G. R. Plckrell, J. C. Xu, P. Zhang, Y. Duan, W. Peng, Z. Huang, W. Huo, H. Xiao, R. G. May, and A. Wang, Opt. Eng. 42, 3165 (2003).
[CrossRef]

Opt. Express (1)

Opt. Lett. (2)

Sensors (2)

J. Canning, M. Stevenson, S. Bandyopadhyay, and K. Cook, Sensors 8, 6448 (2008).
[CrossRef]

L. Zhao, L. Jiang, S. Wang, H. Xiao, Y. Lu, and H. L. Tsai, Sensors 11, 54 (2011).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (5)

Fig. 1.
Fig. 1.

Schematic of the step-structured fiber inline Michelson interferometer.

Fig. 2.
Fig. 2.

Block diagram of the fs laser micromachining system used for fabrication of the fiber Michelson interferometer.

Fig. 3.
Fig. 3.

SEM images of the fabricated fiber inline Michelson interferometer: (a) top view and (b) endface view.

Fig. 4.
Fig. 4.

Reflection spectrum of the fiber inline Michelson interferometer.

Fig. 5.
Fig. 5.

Temperature-induced wavelength shifts of the fiber inline Michelson interferometer.

Equations (5)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

I=I1+I2+2I1I2cos(2π·OPDλ+ϕ0),
OPD=2ncoreL,
L=12ncore(λv1λv2λv2λv1).
ΔOPD=OPD(αTO+αCTE)ΔT,
Δλ0=λ0(αTO+αCTE)ΔT,

Metrics