【技术实现步骤摘要】
一种低损耗光纤压力传感器及其制作方法
本专利技术涉及一种低损耗光纤压力传感器及其制作方法,具体涉及一种采用MEMS加工技术具有低损耗光路的光纤压力传感器及其制作方法,属于光纤压力传感器
技术介绍
非本征型法珀干涉(extrinsicFabry-Perotinterferometer,EFPI)光纤传感器因其灵敏度高、体积小、结构简单且设计灵活,而被开发成各种传感器以适应不同的应用领域。任意两个平行的光学反射面即可构成一个FP腔,为了满足压力测量需求,基于膜片感压结构的光纤压力传感器应用较为广泛。膜片式光纤压力传感器制作工艺有多种类型,其中微机电系统(MEMS)器件适合大规模集成化生产,可大大降低传感器的生产成本,因此,国内外开展了很多基于MEMS工艺技术的光纤压力传感器的研究。授权公告号US2009226128A1的专利提出了典型的MEMS光纤压力传感器,该类光纤压力传感器敏感结构一个共同点是在光信号传输路径上不可避免的存在一个上百微米厚的基底结构,该结构造成传感器回光能量大量损耗,严重影响信号的解调;申请 ...
【技术保护点】
1.一种低损耗光纤压力传感器,其特征在于:包括压力敏感结构、圆柱形中空管(6)和传输光纤(7);压力敏感结构底部与圆柱形中空管(6)同轴固连,传输光纤(7)穿入圆柱形中空管(6)至压力敏感结构底部,并与圆柱形中空管(6)封装固连;所述的压力敏感结构为两层结构,包括压力敏感结构上层单元(2)和压力敏感结构下层单元(4);/n压力敏感结构上层单元(2)采用单晶硅晶圆片(13)加工,单晶硅晶圆片(13)双面抛光,在其下表面加工盲孔,盲孔与单晶硅晶圆片(13)同心,所述盲孔即为法珀微腔(1),盲孔的深度即为法珀微腔(1)的腔长,盲孔的底部表面(12)为法珀微腔(1)的第二个反射面; ...
【技术特征摘要】
1.一种低损耗光纤压力传感器,其特征在于:包括压力敏感结构、圆柱形中空管(6)和传输光纤(7);压力敏感结构底部与圆柱形中空管(6)同轴固连,传输光纤(7)穿入圆柱形中空管(6)至压力敏感结构底部,并与圆柱形中空管(6)封装固连;所述的压力敏感结构为两层结构,包括压力敏感结构上层单元(2)和压力敏感结构下层单元(4);
压力敏感结构上层单元(2)采用单晶硅晶圆片(13)加工,单晶硅晶圆片(13)双面抛光,在其下表面加工盲孔,盲孔与单晶硅晶圆片(13)同心,所述盲孔即为法珀微腔(1),盲孔的深度即为法珀微腔(1)的腔长,盲孔的底部表面(12)为法珀微腔(1)的第二个反射面;
压力敏感结构下层单元(4)由玻璃晶圆片(15)与带波导结构的玻璃棒(3)加工而成。
2.如权利要求1所述的一种低损耗光纤压力传感器,其特征在于:带波导结构的玻璃棒(3)与玻璃晶圆片(15)的装配包括两种方式:
方式一:沿玻璃棒轴线刻制波导制成带波导结构的玻璃棒(3),在玻璃晶圆片(15)上加工一定锥度的通孔,将带波导结构的玻璃棒(3)与玻璃晶圆片(15)进行过盈装配,对该装配结构进行双面减薄抛光,波导结构上表面(18)为法珀微腔(1)的第一个反射面;
方式二:用胶粘的方法实现带波导结构的玻璃棒(3)与玻璃晶圆片(15)的装配。
3.一种低损耗光纤压力传感器制作方法,其特征在于:包括以下步骤,
步骤一:制作压力敏感结构;
步骤二:圆柱形中空管(6)前端涂胶(5),将压力敏感结构玻璃底部与圆柱形中空管(6)前端紧密接触,并且保证胶(5)不会进入中空管内腔,实现压力敏感结构与圆柱形中空管(6)的同轴固连;
步骤三:将传输光纤(7)从圆柱形中空管(6)的尾端穿入管内腔,直至光纤端面与压力敏感结构玻璃底部紧密接触,在圆柱形中空管(6)的尾端用胶(5)与传输光纤(7)固连,完成膜片式光纤压力传感器制作。
4.如权利要求3所述的一种低损耗光纤压力传感器制作方法,...
【专利技术属性】
技术研发人员:隋广慧,张慧君,陈爽,张欣颖,江琴,
申请(专利权)人:中国航空工业集团公司北京长城计量测试技术研究所,
类型:发明
国别省市:北京;11
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。