【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光纤传感，尤其是一种基于mems膜的组装式光纤f-p声压传感探头。
技术介绍
1、光纤声压传感器是将外界声波信号调制到光纤中的光波特征参量（如：光强、相角、频率、偏振态等），再通过对光信号的处理还原外界声音信号的装置。光纤声压传感器具有高灵敏度、宽频带响应、良好的抗电磁干扰能力和易于复用等显著优势，广泛应用于国防安全、工业无损检测、医疗诊断以及建筑结构的健康监测等众多领域。
2、fp腔光纤声压传感器因其结构简单、灵敏度高、解调方法简单而被广泛研究，基于fp腔的光纤声压传感器作为一种新型传感器，和传统电压电容传感器相比，具有结构简单、体积小、重量轻、不受电磁干扰并且易于集成化的特点，具有微型化、集成化的发展趋势。
3、传统的光纤法布里珀罗声压传感探头一般通过在毛细管的一段镀上声压敏感振动膜片，另外一段插入单模光纤并与敏感振动膜片间隔一段距离组成光纤法布里珀罗腔，空气为法布里-珀罗腔介质，单模光纤断面和振动膜片组成光纤法布里珀罗腔的两个反射面，基于这种结构的光纤声压探头，影响灵敏度关键因素就是振动膜片的反射率和形变量。现有的单一材料振动敏感膜只具有高反射率和高形变中的单一特点甚至都不具备，且振动膜片的稳定性和一致性反应差，并且传感探头一体化的设计也使光纤法布里珀罗声压传感探头无法进行二次加工和问题组件更换，这些不足之处很大程度上严重限制了光纤声压传感探头的性能提升和市场批量化生产。
技术实现思路
1、本申请针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种基于
2、本专利技术所采用的技术方案如下：
3、一种基于mems膜的组装式光纤f-p声压传感探头，包括金属套管和金属盖体，所述金属盖体前后两端分别为开口端和封闭端，所述金属套管一端设置凸出的外螺纹段，金属套管一端通过外螺纹段连接金属盖体的开口端；金属盖体的封闭端内侧表面中心设置mems膜，金属套管内中心设置前后贯通的安装孔，所述安装孔内插装陶瓷插芯，所述陶瓷插芯内中心设置前后贯通的光纤插孔，所述光纤插孔内插装单模光纤，所述单模光纤一端伸入金属盖体内腔中并面向所述mems膜，mems膜和单模光纤的端面相互平行设置，mems膜和单模光纤的端面构成f-p腔，中间的空气为f-p腔介质。
4、进一步的，金属盖体的封闭端外侧表面中心设置贯通的声波孔，声波孔将金属盖体内腔和外部环境连通。
5、进一步的，金属盖体的封闭端外侧表面设置多个贯通的通气孔，多个通气孔沿着圆周方向均匀分布，多个通气孔将金属盖体内腔和外部环境连通。
6、进一步的，通气孔的数量为2~4个。
7、进一步的，mems膜包括氮化硅膜层，氮化硅膜层表面设置多个环状方形沟道，氮化硅膜层上下表面设置聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层，聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层将氮化硅膜层上下表面完全覆盖，从而形成夹心结构。
8、进一步的，氮化硅膜层的厚度为150-300mm，聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层的厚度为150-300mm。
9、进一步的，环状方形沟道的数量为3-7个。
10、本专利技术的有益效果如下：
11、本专利技术采用氮化硅膜和聚对苯二甲酸乙二醇酯膜构成夹心式的mems膜，提高了mems膜的结构强度和弹性模量，提高了反射率和灵敏度；本专利技术mems膜的周期性环状方向波纹沟道结构能够充分释放mems膜的初始应力，再加上夹心式结构的叠加使得mems膜在声压作用下具有更大的位移量和高反射率，从而提高其声压检测的灵敏度；本专利技术的金属套管和金属盖体的组装拼接，能够更好的实现声压传感探头的批量化生产，在出现问题组件的过程中能够更方便的实现组件的替代，保证产品的合格率；本专利技术在带有mems膜的金属盖体的顶端设计有多个通气孔结构，这使得mems膜片上的每一处的内外压强一致且均匀，以此改善了光纤法布里-珀罗传感器的频谱响应曲线平坦度，提高传感器的稳定性。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种基于MEMS膜的组装式光纤F-P声压传感探头，包括金属套管（1）和金属盖体（2），其特征在于：所述金属盖体（2）前后两端分别为开口端和封闭端，所述金属套管（1）一端设置凸出的外螺纹段（7），金属套管（1）一端通过外螺纹段（7）连接金属盖体（2）的开口端；金属盖体（2）的封闭端内侧表面中心设置MEMS膜（5），金属套管（1）内中心设置前后贯通的安装孔（8），所述安装孔（8）内插装陶瓷插芯（4），所述陶瓷插芯（4）内中心设置前后贯通的光纤插孔，所述光纤插孔内插装单模光纤（3），所述单模光纤（3）一端伸入金属盖体（2）内腔中并面向所述MEMS膜（5），MEMS膜（5）和单模光纤（3）的端面相互平行设置，MEMS膜（5）和单模光纤（3）的端面构成F-P腔，中间的空气为F-P腔介质。
2.如权利要求1所述的一种基于MEMS膜的组装式光纤F-P声压传感探头，其特征在于：所述金属盖体（2）的封闭端外侧表面中心设置贯通的声波孔（9），声波孔（9）将金属盖体（2）内腔和外部环境连通。
3.如权利要求2所述的一种基于MEMS膜的组装式光纤F-P声压传感探头，其特征在于
4.如权利要求3所述的一种基于MEMS膜的组装式光纤F-P声压传感探头，其特征在于：所述通气孔（6）的数量为2~4个。
5.如权利要求1~4中任意一项所述的一种基于MEMS膜的组装式光纤F-P声压传感探头，其特征在于：所述MEMS膜（5）包括氮化硅膜层，氮化硅膜层表面设置多个环状方形沟道，氮化硅膜层上下表面设置聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层，聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层将氮化硅膜层上下表面完全覆盖，从而形成夹心结构。
6.如权利要求5所述的一种基于MEMS膜的组装式光纤F-P声压传感探头，其特征在于：所述氮化硅膜层的厚度为150-300mm，聚对苯二甲酸乙二醇酯膜层的厚度为150-300mm。
7.如权利要求5所述的一种基于MEMS膜的组装式光纤F-P声压传感探头，其特征在于：所述环状方形沟道的数量为3-7个。
...【技术特征摘要】
1.一种基于mems膜的组装式光纤f-p声压传感探头，包括金属套管（1）和金属盖体（2），其特征在于：所述金属盖体（2）前后两端分别为开口端和封闭端，所述金属套管（1）一端设置凸出的外螺纹段（7），金属套管（1）一端通过外螺纹段（7）连接金属盖体（2）的开口端；金属盖体（2）的封闭端内侧表面中心设置mems膜（5），金属套管（1）内中心设置前后贯通的安装孔（8），所述安装孔（8）内插装陶瓷插芯（4），所述陶瓷插芯（4）内中心设置前后贯通的光纤插孔，所述光纤插孔内插装单模光纤（3），所述单模光纤（3）一端伸入金属盖体（2）内腔中并面向所述mems膜（5），mems膜（5）和单模光纤（3）的端面相互平行设置，mems膜（5）和单模光纤（3）的端面构成f-p腔，中间的空气为f-p腔介质。
2.如权利要求1所述的一种基于mems膜的组装式光纤f-p声压传感探头，其特征在于：所述金属盖体（2）的封闭端外侧表面中心设置贯通的声波孔（9），声波孔（9）将金属盖体（2）内腔和外部环境连通。
3.如权利要求2所述的一种基于mems膜的...
【专利技术属性】
技术研发人员：王一川，王森，刘秉坤，
申请(专利权)人：江苏光微半导体有限公司，
类型：发明
国别省市：
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。