非本征光纤法布里珀罗温压传感器及其制备方法技术

本申请涉及传感器技术领域，尤其涉及一种非本征光纤法布里珀罗温压传感器及其制备方法，包括多芯光纤、不掺杂硅柱和掺杂硅柱；多芯光纤包括平行设置的第一纤芯和第二纤芯，第一纤芯的右端面与不掺杂硅柱的左端面接触，第二纤芯的右端面与不掺杂硅柱的左端面不接触，以在第一纤芯的右端面与不掺杂硅柱的右端面之间形成硅法布里珀罗干涉腔；不掺杂硅柱的右端面与掺杂硅柱的左端面连接，第二纤芯的右端面与掺杂硅柱的左端面不接触，以在第二纤芯的右端面与掺杂硅柱的左端面之间形成开放式空气法布里珀罗干涉腔；可以解决现有温度与压力监测仪器不仅监测效率低下；而且体积较大、结构较为复杂、传感器的布设难度与成本也较高的问题。题。题。

【技术实现步骤摘要】
非本征光纤法布里珀罗温压传感器及其制备方法


[0001]本申请涉及传感器
，尤其涉及一种非本征光纤法布里珀罗温压传感器及其制备方法，可应用于砖窑温压双参量快速测量。

技术介绍

[0002]在砖块的生产过程中，精确监测窑内的锻烧情况(例如温度与压力等)对于提高砖块的成品率以及降低能量消耗具有重要意义。其中，若锻烧温度过高不仅会加剧燃料消耗，严重时还会伤及窑体，若锻烧温度过低会则会严重降低砖块的成品率；此外，窑内的压力大小也会对砖块的成品率以及能量消耗产生重大影响。因此，监测窑内的温度与压力便成为砖块生产过程中不可或缺的步骤。
[0003]相关技术中采用温度与压力监测仪器来监测窑内的温度与压力，其中，温度与压力监测仪器包括温度传感器与压力传感器，并分别用于对窑内的温度与压力进行监测。
[0004]然而，温度与压力监测仪器通过设置温度传感器与压力传感器分别对窑内的温度与压力进行监测，不仅监测效率低下；而且体积较大、结构较为复杂、传感器的布设难度与成本也较高。
[0005]申请内容
[0006]本申请提供一种非本征光纤法布里珀罗温压传感器，旨在解决现有温度与压力监测仪器不仅监测效率低下；而且体积较大、结构较为复杂、传感器的布设难度与成本也较高的问题。
[0007]为了实现上述目的，第一方面，本申请提供一种非本征光纤法布里珀罗温压传感器，包括多芯光纤、不掺杂硅柱和掺杂硅柱，不掺杂硅柱在红外光下透光，掺杂硅柱在红外光下不透光；
[0008]多芯光纤包括平行设置的第一纤芯和第二纤芯，第一纤芯的右端面与不掺杂硅柱的左端面接触，第二纤芯的右端面与不掺杂硅柱的左端面不接触，以在第一纤芯的右端面与不掺杂硅柱的右端面之间形成硅法布里珀罗干涉腔；
[0009]不掺杂硅柱的右端面与掺杂硅柱的左端面连接，第二纤芯的右端面与掺杂硅柱的左端面不接触，以在第二纤芯的右端面与掺杂硅柱的左端面之间形成开放式空气法布里珀罗干涉腔。
[0010]可选的，开放式空气法布里珀罗干涉腔用于避免真空条件下传感器因内部气压不平衡导致的测量误差。
[0011]可选的，不掺杂硅柱呈圆柱状，不掺杂硅柱的端面直径大于10um，不掺杂硅柱的高度为1
‑
1000um，不掺杂硅柱的上、下两个端面均为光滑面，且用作传感器的反射面。
[0012]可选的，掺杂硅柱呈圆柱状，掺杂硅柱的端面直径大于10um，掺杂硅柱的高度为1
‑
1000um，掺杂硅柱的上、下两个端面均为光滑面，且用作传感器的反射面。
[0013]可选的，多芯光纤的右端面与不掺杂硅柱的左端面熔接或通过高温胶连接。
[0014]可选的，不掺杂硅柱的右端面与掺杂硅柱的左端面熔接或通过高温胶连接。
[0015]可选的，硅法布里珀罗干涉腔内填充单晶硅；
[0016]可选的，开放式空气法布里珀罗干涉腔内填充空气。
[0017]本申请提供的非本征光纤法布里珀罗温压传感器，可应用于砖窑温压双参量快速测量，包括多芯光纤、不掺杂硅柱和掺杂硅柱，不掺杂硅柱在红外光下透光，掺杂硅柱在红外光下不透光；多芯光纤包括平行设置的第一纤芯和第二纤芯，第一纤芯的右端面与不掺杂硅柱的左端面接触，第二纤芯的右端面与不掺杂硅柱的左端面不接触，以在第一纤芯的右端面与不掺杂硅柱的右端面之间形成硅法布里珀罗干涉腔；不掺杂硅柱的右端面与掺杂硅柱的左端面连接，第二纤芯的右端面与掺杂硅柱的左端面不接触，以在第二纤芯的右端面与掺杂硅柱的左端面之间形成开放式空气法布里珀罗干涉腔；可以解决现有温度与压力监测仪器不仅监测效率低下；而且体积较大、结构较为复杂、传感器的布设难度与成本也较高的问题。
[0018]第二方面，本申请提供一种非本征光纤法布里珀罗温压传感器的制备方法，其特征在于，用于制备上述的非本征光纤法布里珀罗温压传感器，包括：
[0019]S1、组装ASE光源、光谱仪、光纤环形器、1*2光开关以及多芯光纤，以构成传感器制备工具；
[0020]其中，光纤环形器具有朝向不同的1口、2口和3口，ASE光源朝向1口设置，1*2光开关朝向2口设置，光谱仪朝向3口设置，1*2光开关背离光纤环形器的一侧设置多芯光纤，ASE光源发出的宽带光，依次经过单模光纤、1口、2口后，选择性的进入所述多芯光纤的至少一根纤芯内。
[0021]S2、去除多芯光纤右端的涂覆层，露出2
‑
3cm的裸纤，并利用光纤切割刀将多芯光纤的右端切除，以使多芯光纤的右端形成平整端面；
[0022]S3、多芯光纤的平整端面蘸取高温胶，在光学显微镜下，利用光纤夹具将多芯光纤的右端面与不掺杂硅柱的左端面对齐并接触；
[0023]其中，通过观察光谱仪以确保所述多芯光纤中的第一纤芯与所述不掺杂硅柱的左端面接触，多芯光纤中的第二纤芯的右端面与不掺杂硅柱的左端面不接触，以在第一纤芯的右端面与所述不掺杂硅柱的右端面之间形成硅法布里珀罗干涉腔，第一纤芯在光谱仪上显示干涉光谱，所述第二纤芯在所述光谱仪上不显示干涉光谱；
[0024]S4、对多芯光纤与不掺杂硅柱之间的高温胶进行固化；
[0025]S5、高温胶固化后，不掺杂硅柱的右端面蘸取高温胶，在光学显微镜下，利用光纤夹具将不掺杂硅柱的右端面与掺杂硅柱的左端面对齐并接触；
[0026]其中，第二纤芯的右端面与所述掺杂硅柱的左端面相互平行，以在第二纤芯的右端面与所述掺杂硅柱的左端面之间形成开放式空气法布里珀罗干涉腔；
[0027]S6、对不掺杂硅柱与掺杂硅柱之间的高温胶进行固化，得到非本征光纤法布里珀罗温压传感器。
[0028]本申请的构造以及它的其他申请目的及有益效果将会通过结合附图而对优选实施方式的描述而更加明显易懂。
附图说明
[0029]图1为本申请实施例提供的传感器制备工具的结构示意图；
[0030]图2为本申请实施例提供的传感器的结构示意图；
[0031]图3为本申请实施例提供的硅法布里珀罗干涉腔的干涉光谱图；
[0032]图4为本申请实施例提供的开放式空气法布里珀罗干涉腔的干涉光谱图。
具体实施方式
[0033]下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。下面结合附图对本申请的实施例进行详细说明。
[0034]参照图1至图4所示，本申请提供一种非本征光纤法布里珀罗温压传感器，包括多芯光纤、不掺杂硅柱和掺杂硅柱，不掺杂硅柱在红外光下透光，掺杂硅柱在红外光下不透光；多芯光纤包括平行设置的第一纤芯和第二纤芯，第一纤芯的右端面与不掺杂硅柱的左端面接触，第二纤芯的右端面与不掺杂硅柱的左端面不接触，以在第一纤芯的右端面与不掺杂硅柱的右端面之间形成硅法布里珀罗干涉腔；不掺杂硅柱的右端面与掺杂硅柱的左端面连接，第二纤芯的右端面与掺杂硅柱的左端面不本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.非本征光纤法布里珀罗温压传感器，其特征在于，包括多芯光纤、不掺杂硅柱和掺杂硅柱，所述不掺杂硅柱在红外光下透光，所述掺杂硅柱在红外光下不透光；所述多芯光纤包括平行设置的第一纤芯和第二纤芯，所述第一纤芯的右端面与所述不掺杂硅柱的左端面接触，所述第二纤芯的右端面与所述不掺杂硅柱的左端面不接触，以在所述第一纤芯的右端面与所述不掺杂硅柱的右端面之间形成硅法布里珀罗干涉腔；所述不掺杂硅柱的右端面与所述掺杂硅柱的左端面连接，所述第二纤芯的右端面与所述掺杂硅柱的左端面不接触，以在第二纤芯的右端面与所述掺杂硅柱的左端面之间形成开放式空气法布里珀罗干涉腔。2.根据权利要求1所述的非本征光纤法布里珀罗温压传感器，其特征在于，所述开放式空气法布里珀罗干涉腔用于避免真空条件下传感器因内部气压不平衡导致的测量误差。3.根据权利要求1所述的非本征光纤法布里珀罗温压传感器，其特征在于，所述不掺杂硅柱呈圆柱状，所述不掺杂硅柱的端面直径大于10um，所述不掺杂硅柱的高度为1
‑
1000 um，所述不掺杂硅柱的上、下两个端面均为光滑面，且用作传感器的反射面。4.根据权利要求1所述的非本征光纤法布里珀罗温压传感器，其特征在于，所述掺杂硅柱呈圆柱状，所述掺杂硅柱的端面直径大于10um，所述掺杂硅柱的高度为1
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1000 um，所述掺杂硅柱的上、下两个端面均为光滑面，且用作传感器的反射面。5.根据权利要求1所述的非本征光纤法布里珀罗温压传感器，其特征在于，所述多芯光纤的右端面与所述不掺杂硅柱的左端面熔接或通过高温胶连接。6.根据权利要求1所述的非本征光纤法布里珀罗温压传感器，其特征在于，所述不掺杂硅柱的右端面与所述掺杂硅柱的左端面熔接或通过高温胶连接。7.根据权利要求1所述的非本征光纤法布里珀罗温压传感器，其特征在于，所述硅法布里珀罗干涉腔内填充单晶硅。8.根据权利要求1所述的非本征光纤法布里珀罗温压传感器，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：秦梦瑶，秦一航，
申请(专利权)人：新密市常维耐火材料有限公司，
类型：发明
国别省市：