一种微米级石英薄膜制备装置制造方法及图纸

技术编号:18916948 阅读:54 留言:0更新日期:2018-09-12 04:11
本实用新型专利技术公开了微米级石英薄膜制备装置,包括压力装置、石英管、顶端加热装置、运动控制装置、光耦合装置、光源装置及光谱采集装置,压力装置对石英管第一端加压,顶端加热装置向石英管第二端加热,形成包含球形薄膜结构的石英管,运动控制装置控制包含球形薄膜结构石英管侧端与光耦合装置第一端对齐,形成法布里‑珀罗干涉仪,光源装置发射的光源导入法布里‑珀罗干涉仪内形成光谱,并传送至光谱采集装置,光谱采集装置对其分析,确定侧端薄膜厚度,并将厚度满足要求的侧端薄膜确定为微米级石英薄膜,利用上述装置制备的微米级石英薄膜均匀平整,因不需研磨,操作简单,不存在易燃、易爆或有毒气体,不需采取防止环境污染措施,降低成本。

A device for preparing micron grade quartz film

The utility model discloses a micron-sized quartz film preparation device, which comprises a pressure device, a quartz tube, a top heating device, a motion control device, an optical coupling device, a light source device and a spectrum acquisition device. The pressure device pressurizes the first end of the quartz tube, and the top heating device heats the second end of the quartz tube to form a spherical inclusion. A thin-film quartz tube with a motion control device controls the alignment of the side-end of the quartz tube containing a spherical thin-film structure with the first end of the optical coupling device to form a Fabry-Perot interferometer. The light emitted by the light source device is introduced into the Fabry-Perot interferometer to form a spectrum and transmitted to the spectrum acquisition device for which the spectrum acquisition device is used. The thickness of the side-end film is determined, and the side-end film which meets the requirements is determined to be micron-size quartz film. The micron-size quartz film prepared by the above device is uniform and smooth. Because it does not need grinding, the operation is simple, there is no inflammable, explosive or toxic gases, no need to take measures to prevent environmental pollution and reduce costs.

【技术实现步骤摘要】
一种微米级石英薄膜制备装置
本技术属于光纤传感
,尤其涉及一种微米级石英薄膜制备装置。
技术介绍
石英薄膜多用于光纤器件,现有的石英薄膜的制备方法是利用端面研磨或气相沉积的方法制备超薄的石英薄膜,端面研磨方法需要使用研磨机对制备材料进行研磨,一旦研磨的某一部位不符合要求,就需要重新研磨,操作繁琐;气相沉积方法需要进行化学反应,化学反应得到的石英薄膜可能存在不平整的现象,且化学反应后的余气易燃、易爆或有毒,因此还需要采取防止环境污染的措施,操作复杂且成本较高。因此,现有的石英薄膜的制备方法存在着一旦研磨的某一部位不符合要求,就需要重新研磨,操作繁琐,化学反应得到的石英薄膜可能存在不平整的现象,且化学反应后的余气易燃、易爆或有毒,需要采取防止环境污染的措施,操作复杂且成本较高的技术问题。
技术实现思路
本技术的主要目的在于提出一种微米级石英薄膜制备装置,旨在解决现有的石英薄膜的制备方法存在的一旦研磨的某一部位不符合要求,就需要重新研磨,操作繁琐,化学反应得到的石英薄膜可能存在不平整的现象,且化学反应后的余气易燃、易爆或有毒,需要采取防止环境污染的措施,操作复杂且成本较高的技术问题。为实现上述目的,本技术提供一种微米级石英薄膜制备装置,所述制备装置包括:压力装置、石英管、顶端加热装置、运动控制装置、光耦合装置、光源装置及光谱采集装置;所述压力装置与所述石英管的第一端相连接,所述石英管的第二端置于所述顶端加热装置内,所述顶端加热装置用于向所述石英管的第二端进行加热处理,使所述石英管的第二端受热熔融封闭,所述压力装置向第二端受热熔融封闭的石英管的第一端进行加压处理,同时所述顶端加热装置向石英管的受热熔融封闭的一端进行加热处理,形成包含球形薄膜结构的石英管;所述运动控制装置的第一端与包含球形薄膜结构的石英管的侧端夹持连接,所述运动控制装置的第二端与所述光耦合装置的第一端夹持连接,所述运动控制装置用于控制包含球形薄膜结构的石英管的侧端与所述光耦合装置的第一端水平对齐,以形成法布里-珀罗干涉仪,其中,所述侧端为球形薄膜结构的顶端,所述法布里-珀罗干涉仪包括所述侧端、所述光耦合装置的第一端、及之间的立体空间;所述光耦合装置的第二端与所述光源装置相连接,所述光耦合装置的第三端与所述光谱采集装置相连接,所述光源装置向所述光耦合装置发射光源,所述光源经过所述光耦合装置的第二端导入所述法布里-珀罗干涉仪内,在被所述侧端的薄膜反射后,形成光谱,所述光谱返回所述光耦合装置内,并经过所述光耦合装置的第三端传送至所述光谱采集装置,所述光谱采集装置对所述光谱进行分析处理,确定所述侧端的薄膜的厚度,将满足预设厚度条件的侧端的薄膜确定为所述微米级石英薄膜。进一步的,所述压力装置包括双通道微量注射泵及注射器,所述双通道微量注射泵置于所述注射器内,所述双通道微量注射泵用于对所述注射器施加压力。进一步的,使用紫外固化胶将所述石英管的第一端与所述注射器的注射口密封连接。进一步的,所述石英管的内径为10um~800um,所述石英管的外径为100um~1000um。本技术提出的一种微米级石英薄膜制备装置,与现有技术相比,利用压力装置向石英管的第一端进行加压处理,利用顶端加热装置向石英管的第二端进行加热处理,石英管经过加压处理和加热处理后,会形成包含球形薄膜结构的石英管,利用光谱采集装置确定包含球形薄膜结构的石英管的侧端的薄膜的厚度,若该厚度不满足预设厚度条件,则利用压力装置继续加压处理及利用顶端加热装置继续加热处理,直到侧端的薄膜的厚度满足预设厚度条件,得到所需要的微米级石英薄膜,通过上述制备装置制备的微米级石英薄膜比端面研磨法和气相沉积法制备的微米级石英薄膜更加均匀平整,且因为不需要研磨,所以操作更加简单,因制备过程中只需要进行加压处理和加热处理,不存在易燃、易爆或有毒气体,所以不需采取防止环境污染措施,降低成本。附图说明图1为本技术第一实施例提供的一种微米级石英薄膜制备装置的结构示意图。具体实施方式为使得本技术的技术目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本技术实施例中的附图,对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例,而非全部实施例。基于本技术中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本技术保护的范围。为了说明本技术的技术方案,下面通过具体实施例来进行说明。为了更好的理解本技术,请参阅图1所示的第一实施例提供的一种微米级石英薄膜制备装置的结构示意图,所述制备装置包括:压力装置10、石英管20、顶端加热装置30、运动控制装置40、光耦合装置50、光源装置60及光谱采集装置70;所述压力装置10与所述石英管20的第一端a1相连接,所述石英管20的第二端a2置于所述顶端加热装置30内,所述顶端加热装置30用于向所述石英管20的第二端a2进行加热处理,使所述石英管20的第二端a2受热熔融封闭,所述压力装置10向第二端a2受热熔融封闭的石英管20的第一端a1进行加压处理,同时所述顶端加热装置30向石英管20的受热熔融封闭的一端进行加热处理,形成包含球形薄膜结构的石英管20;在本技术实施例中,首先将压力装置10与石英管20的第一端a1相连接,然后将石英管20的第二端a2置于顶端加热装置30内,使用顶端加热装置30对石英管20的第二端a2进行加热处理,使得石英管20的第二端a2受热熔融封闭,之后,利用压力装置10向第二端a2受热熔融封闭的石英管20的第一端a1进行加压处理,加压处理的同时,顶端加热装置30向石英管20的受热熔融封闭的一端进行加热处理,使得受热熔融封闭的一端形成球形薄膜结构,从而形成包含球形薄膜结构的石英管20,因为同时对石英管20进行加压处理和加热处理,所以可以得到更加均匀平整的球形薄膜结构。其中,石英管20的结构为内径为10um~800um、外径为100um~1000um的柱形结构。其中,压力装置10包括双通道微量注射泵及注射器,双通道微量注射泵置于注射器内,双通道微量注射泵用于对注射器施加压力。其中,顶端加热装置30是藤仓62s熔接机。在本技术实施例中,使用紫外固化胶将石英管20的第一端a1与注射器的注射口密封连接,然后将石英管20的第二端a2放入水中,利用双通道微量注射泵对注射器施加压力,该压力施加于石英管20中,看到石英管20的第二端a2有气泡冒出,则可以验证石英管20可以正常导通气流。然后,使用光纤切割刀将石英管20的第二端a2切平,将切平的第二端a2放入藤仓62s熔接机中,利用藤仓62s熔接机对切平的第二端a2进行加热处理(多次放电,放电参数为100毫安,1000毫秒),直到切平的第二端a2受热熔融封闭。然后,再次利用双通道微量注射泵对注射器施加压力,该压力经过注射器施加于石英管20中,施加压力的同时,利用藤仓62s熔接机对受热熔融封闭的一端进行加热处理(多次放电,放电参数为600毫安,600毫秒),观察受热熔融封闭的一端的膨胀情况,并实时调整对注射器施加的压力大小及藤仓62s熔接机的放电量大小和放电量时间,直到受热熔融封闭的一端膨胀成均匀平整的球形薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种微米级石英薄膜制备装置,其特征在于,所述制备装置包括:压力装置、石英管、顶端加热装置、运动控制装置、光耦合装置、光源装置及光谱采集装置;所述压力装置与所述石英管的第一端相连接,所述石英管的第二端置于所述顶端加热装置内,所述顶端加热装置用于向所述石英管的第二端进行加热处理,使所述石英管的第二端受热熔融封闭,所述压力装置向第二端受热熔融封闭的石英管的第一端进行加压处理,同时所述顶端加热装置向石英管的受热熔融封闭的一端进行加热处理,形成包含球形薄膜结构的石英管;所述运动控制装置的第一端与包含球形薄膜结构的石英管的侧端夹持连接,所述运动控制装置的第二端与所述光耦合装置的第一端夹持连接,所述运动控制装置用于控制包含球形薄膜结构的石英管的侧端与所述光耦合装置的第一端水平对齐,以形成法布里‑珀罗干涉仪,其中,所述侧端为球形薄膜结构的顶端,所述法布里‑珀罗干涉仪包括所述侧端、所述光耦合装置的第一端、及之间的立体空间;所述光耦合装置的第二端与所述光源装置相连接,所述光耦合装置的第三端与所述光谱采集装置相连接,所述光源装置向所述光耦合装置发射光源,所述光源经过所述光耦合装置的第二端导入所述法布里‑珀罗干涉仪内,在被所述侧端的薄膜反射后,形成光谱,所述光谱返回所述光耦合装置内,并经过所述光耦合装置的第三端传送至所述光谱采集装置,所述光谱采集装置对所述光谱进行分析处理,确定所述侧端的薄膜的厚度,将满足预设厚度条件的侧端的薄膜确定为所述微米级石英薄膜。...

【技术特征摘要】
1.一种微米级石英薄膜制备装置,其特征在于,所述制备装置包括:压力装置、石英管、顶端加热装置、运动控制装置、光耦合装置、光源装置及光谱采集装置;所述压力装置与所述石英管的第一端相连接,所述石英管的第二端置于所述顶端加热装置内,所述顶端加热装置用于向所述石英管的第二端进行加热处理,使所述石英管的第二端受热熔融封闭,所述压力装置向第二端受热熔融封闭的石英管的第一端进行加压处理,同时所述顶端加热装置向石英管的受热熔融封闭的一端进行加热处理,形成包含球形薄膜结构的石英管;所述运动控制装置的第一端与包含球形薄膜结构的石英管的侧端夹持连接,所述运动控制装置的第二端与所述光耦合装置的第一端夹持连接,所述运动控制装置用于控制包含球形薄膜结构的石英管的侧端与所述光耦合装置的第一端水平对齐,以形成法布里-珀罗干涉仪,其中,所述侧端为球形薄膜结构的顶端,所述法布里-珀罗干涉仪包括所述侧端、所述光耦合装置的第一端、及之间的立体空间;所述光耦合装...

【专利技术属性】
技术研发人员:许金山王义平何俊
申请(专利权)人:深圳市光子传感技术有限公司
类型:新型
国别省市:广东,44

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