基于硅薄膜的高灵敏压力传感器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及基于硅薄膜的高灵敏压力传感器及其制备方法。所述压力传感器包括硅管、硼硅玻璃套管、单模光纤，其中：所述硅管用于作为FP腔体，其一端经过一段二氧化硅薄膜与硅薄膜固连，另一端与所述硼硅玻璃套管固连；所述硼硅玻璃套管连接所述硅管，用于插接所述单膜光纤；所述单模光纤通过所述硼硅玻璃套管插入所述硅管之中，并且所述单模光纤的中心、所述硅薄膜的中心均在所述硅管的中心轴线上；所述单模光纤的端面和所述硅薄膜作为FP腔的两个腔镜，与所述硅管的轴向成90°，形成FP干涉结构。本发明专利技术基于SOI制备，可满足不同灵敏度要求，探头微型化；不易受温度、湿度变化影响；探头的传感特性一致性好，易实现大规模生产，成本低。

【技术实现步骤摘要】
基于硅薄膜的高灵敏压力传感器及其制备方法
本专利技术涉及光纤传感
，具体涉及基于硅薄膜的高灵敏压力传感器及其制备方法。
技术介绍
光纤传感器可用于压力、应变、位移、温度、湿度、电流、磁场等众多物理量的测量，基于光纤非本征型FP(Fabry-Perot)腔的光纤压力传感器具有高可靠性、高灵敏度、耐恶劣环境、抗电磁干扰等特点，在航空航天、桥梁建筑、高温油井、声口内探测和生物医疗等领域得到了广泛应用。非本征膜片式FP光纤压力传感器相较于传统FP光纤压力传感器具有更高的灵敏度、更强的抗干扰能力，在构件健康监测、医学超声波检测、生物体内探测等需要高精度测量的方面具有极大的应用潜力。非本征膜片式FP光纤传感器大多是由切割得到的光纤端面和敏感膜片构成FP腔的两个反射镜，薄膜在外力作用下发生振动，从而导致FP腔的干涉情况发生变化，通过检测干涉变化可以得到外界压力的变化。因此，敏感膜片的设计和加工，特别是膜片的厚度、平整度、反射率对传感器的整体性能指标有重要影响。目前，石英膜片、硅膜片、聚合物膜片等，均可被用于非本征膜片式FP光纤压力传感器的敏感膜。石英膜片、硅膜片具有和光纤、毛细玻璃管一样的热本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于硅薄膜的高灵敏压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包括硅管、硼硅玻璃套管、单模光纤，其中：所述硅管用于作为FP腔体，其包括腔体、二氧化硅薄膜、硅薄膜，所述腔体的一端经过一段所述二氧化硅薄膜与所述硅薄膜固连，另一端与所述硼硅玻璃套管固连；所述硼硅玻璃套管连接所述硅管的所述腔体的一端，用于插接所述单膜光纤；所述单模光纤通过所述硼硅玻璃套管插入所述硅管之中，并且所述单模光纤的中心、所述硅薄膜的中心均在所述硅管的中心轴线上；所述单模光纤的端面和所述硅薄膜作为FP腔的两个腔镜，与所述硅管的轴向成90°，形成FP干涉结构。

【技术特征摘要】
1.一种基于硅薄膜的高灵敏压力传感器，其特征在于，所述压力传感器包括硅管、硼硅玻璃套管、单模光纤，其中：所述硅管用于作为FP腔体，其包括腔体、二氧化硅薄膜、硅薄膜，所述腔体的一端经过一段所述二氧化硅薄膜与所述硅薄膜固连，另一端与所述硼硅玻璃套管固连；所述硼硅玻璃套管连接所述硅管的所述腔体的一端，用于插接所述单膜光纤；所述单模光纤通过所述硼硅玻璃套管插入所述硅管之中，并且所述单模光纤的中心、所述硅薄膜的中心均在所述硅管的中心轴线上；所述单模光纤的端面和所述硅薄膜作为FP腔的两个腔镜，与所述硅管的轴向成90°，形成FP干涉结构。2.根据权利要求1所述基于硅薄膜的高灵敏压力传感器，其特征在于，所述硼硅玻璃套管厚度为500um，端面为正方形，所述正方形边长为250um，所述硼硅玻璃套管中心位置设置通孔，所述通孔的直径为125um。3.根据权利要求1所述基于硅薄膜的高灵敏压力传感器，其特征在于，所述硅管厚度为300um，端面为正方形，所述正方形边长为250um，所述硅管中心位置设置通孔，所述通孔的直径为160um。4.根据权利要求1所述基于硅薄膜的高灵敏压力传感器，其特征在于，所述硅薄膜厚度为1.5um，端面为正方形，所述正方形边长为250um。5.根据权利要求1所述基于硅薄膜的高灵敏压力传感器，其特征在于，所述单膜光纤的直径为125um。6.根据权利要求1所述基于硅薄膜的高...

【专利技术属性】
技术研发人员：李谊军，冯丽爽，高山，高玉倩，杨健，连子龙，
申请(专利权)人：北京东方锐择科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11