本实用新型涉及一种单模蓝宝石光纤光栅和传感器，包括蓝宝石光纤，所述蓝宝石光纤中形成有波导和爆点层，所述爆点层包裹所述波导，所述波导沿蓝宝石光纤径向的尺寸为1μm～10μm，所述波导中形成有光栅。上述单模蓝宝石光纤光栅适用于高温环境，由于能实现单模传输，该单模蓝宝石光纤光栅用作传感器时，具有较高的探测精度。

本实用新型涉及光纤传感及通信技术领域，特别是涉及一种单模蓝宝石光纤光栅及传感器。针对多模蓝宝石光纤光栅的光谱质量差、光谱带宽大、光谱在温度变化的环境中会发生变形的问题，提供一种单模蓝宝石光纤光栅和传感器。

光纤光栅具有反射带宽范围大、附加损耗小、体积小、易与光纤耦合、可与其它光器件兼容成一体及不受环境尘埃影响等一系列优异性能，在光纤通信和传感领域中都是十分重要的器件。随着科学与技术的发展，为了满足各个领域的不同需求，各种具有优异性能的光纤光栅被研制出来。

石英光纤是通过掺杂拉制的方式制备，能够获得低折射率的包层和高折射率的纤芯，从而形成可进行单模传输的波导。单晶蓝宝石光纤是一种晶体材料，熔点达到2000℃，因而具有优异的耐高温性能，但是单晶蓝宝石光纤只能通过晶体生长的方式制备，无法通过掺杂来获得高折射率纤芯和低折射率包层的结构分布，也就无法形成进行单模传输的波导，十分不利于高质量光纤光栅的制备。此外，即使蓝宝石光纤通过掺杂，获得折射率较低的包层，但是会降低蓝宝石光纤的耐高温能力。

现有蓝宝石光纤光栅只能进行多模传输，插入损耗大，获得的光谱质量较差，光谱带宽较宽，光谱在温度变化的环境中会发生变形，十分不利于信号解调，妨碍蓝宝石光纤在通信和传感领域中的使用。

基于此，有必要针对多模蓝宝石光纤光栅的光谱质量差、光谱带宽大、光谱在温度变化的环境中会发生变形的问题，提供一种单模蓝宝石光纤光栅和传感器。

1、发明人：徐锡镇, 何俊, 王义平2、第一发明人简介：徐锡镇，助理教授，深圳大学物理与光电工程学院。2013年浙江工业大学理学院获理学学士学位；2016年深圳大学光电工程学院获工学硕士学位；2019年深圳大学物理与光电工程学院获工学博士学位。目前的研究方向包括：高温力热光纤传感器件及应用、飞秒激光制备光纤光栅技术、蓝宝石光纤传感器、强包层模光纤光栅传感器。目前已主持项目4项，其中国家自然科学基金1项，广东省自然科学基金1项，中国博士后基金1项，深圳市项目1项，主持并成功结题中国博士后基金1项和深圳市项目1项，参与项目6项，共发表论文40余篇，其中SCI期刊论文33篇，第一作者7篇，通讯作者3篇，会议论文16篇，第一作者5篇，授权发明专利3项，实用新型17项，申请国际专利5项，并获得5个奖项。

所述单模蓝宝石光纤光栅的制备方法，通过位移平台带动蓝宝石光纤沿轴线方向匀速移动，激光在蓝宝石光纤中心左右两侧照射并形成轨迹，蓝宝石光纤内被激光照射过的地方会形成内爆破(即爆点层13)，材料密度下降从而折射率下降，同时对蓝宝石光纤中心形成挤压致密作用，使得蓝宝石光纤中心的折射率增加，形成类似于石英单模光纤的内部纤芯高和外部包层低的折射率分布，从而在蓝宝石光纤内形成能实现单模传输的波导，而后在波导中写制光纤光栅。由于本发明单模蓝宝石光纤光栅采用熔点较高的蓝宝石制成，能够应用于超高温环境的信号传感与传输；通过先在蓝宝石光纤中制备波导而后写制光纤光栅，能够获得低损耗及窄带宽的单模蓝宝石光纤光栅。

上述单模蓝宝石光纤光栅，采用蓝宝石光纤作为基体，蓝宝石的熔点高，使得该单模蓝宝石光纤光栅能够在高温环境中使用。此外，在蓝宝石光纤中写制尺寸为1μm～10μm的波导，实现单模传输，稳定性更佳，且窄带宽的单模谐振能提供更佳的探测精度。

与他人合作开发，合作价格0.5万元以上。