【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及微位移传感器领域，尤其是一种基于游标效应的微位移传感器及检测系统、制备系统。
技术介绍
1、在随着微纳技术的迅速发展，微操作技术在近几十年里受到了广泛关注。在过去的十年里，开发了许多基于微机电系统（mems）的微纳位移传感器，例如电阻式、电容式、压电式微位移传感器。然而，mems微位移传感器的应用往往需要专门的封装设计，将机电系统整合到一起，导致其体积微型化受限，且其易受外界电磁扰动的干扰。
2、在现有技术中，基于微机电系统的位移传感器存在封装设计难度高，探头部分难以做到微型化，易受电磁干扰的问题；而光纤光栅型位移传感器存在传感器灵敏度较低（约为0.62 nm/mm），且其需要粘贴固定在待测物上，无法做到简单的接触式测量的问题；部分干涉型传感器的位移传感灵敏度较低，且需要粘贴固定在待测物上，无法实现简单的接触式测量。通过检测空间干涉条纹漂移实现传感功能的器件，需要使用空间光器件，不利于器件小型化和集成化。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是提一种基于游标效应的微位移传感器及检测系统、制备系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
2、为了解决上述问题，在本专利技术的第一方面的一些实施例中，提供一种基于游标效应的微位移传感器，包括：
3、单模光纤，所述单模光纤具有第一端面；
4、接触探头，所述接触探头具有第二端面和第三端面；
5、弹性支架，所述弹性支架的一端与所述第一
6、其中，通过所述空气腔，所述第一端面形成第一光反射面，所述第二端面形成第二光反射面；通过外界物质，所述第三端面形成第三光反射面；
7、所述第一光反射面和第二光反射面之间形成开放式弹性法布里-泊罗谐振腔，所述第二光反射面和第三光发射面之间形成封闭式法布里-泊罗谐振腔，以组成串联型双法布里-泊罗谐振腔。
8、进一步，所述开放式弹性法布里-泊罗谐振腔的腔长范围为至，所述封闭式法布里-泊罗谐振腔的腔长范围为至，所述开放式弹性法布里-泊罗谐振腔与封闭式法布里-泊罗谐振腔之间的光程差范围为至。
9、进一步，所述弹性支架包括：菱形支架、双菱形支架和弧形支架。
10、在本专利技术的第二方面的一些实施例中，一种基于游标效应的微位移传感器的微位移检测系统，应用在本专利技术的第一方面的一些实施例中的一种基于游标效应的微位移传感器，包括：
11、第一位移台，所述第一位移台用于固定所述微位移传感器，并按照所设位移量带动微位移传感器进行微移动；
12、第二位移台，所述第二位移台用于固定与所述微位移传感器接触的外界物质；
13、连续激光器，所述连续激光器用于发射检测激光束至微位移传感器；
14、光谱仪，所述光谱仪用于根据反射光束进行光谱测定，以得到与当前位移量对应的反射光谱图；
15、光纤环形器，所述光纤环形器分别与连续激光器、微位移传感器和光谱仪连接，用于将所述检测激光束发送至微位移传感器，并将所述反射光束发送至光谱仪；
16、处理模块，所述处理模块用于根据所述反射光谱图和所设位移量，确定光谱包络峰值位置和微位移传感器的灵敏度；
17、其中，所述反射光束由所述微位移传感器反射所述检测激光束形成。
18、在本专利技术的第三方面的一些实施例中，一种基于游标效应的微位移传感器的制备系统，包括：
19、飞秒激光器，所述飞秒激光器用于输出线偏振态的第一激光束；
20、格兰偏振器，所述格兰偏振器用于调整所述第一激光束，输出第二激光束；
21、半波片，所述半波片位于飞秒激光器与格兰偏振器之间，用于调节所述第一激光束的偏振方向与格兰偏振器的光轴夹角；
22、扩束器，所述扩束器用于对所述第二激光束进行扩束；
23、1/4波片，所述1/4波片用于调节扩束后的所述第二激光束，输出圆偏振态的第三激光束；
24、显微物镜，所述显微物镜用于将所述第三激光束聚焦至单模光纤的第一端面上；
25、运动平台，所述运动平台用于固定单模光纤，以带动所述单模光纤移动；
26、光刻胶，所述光刻胶位于第一端面与显微物镜之间，与第一端面连接，通过第三激光束，所述光刻胶形成一体化连接的弹性结构和接触探头，以制备微位移传感器的光纤探头。
27、进一步，一种基于游标效应的微位移传感器的制备系统还包括：
28、照明光源，所述照明光源用于输出第一照明光束；
29、分光棱镜，所述分光棱镜用于分离第一照明光束，得到第二照明光束；
30、分束镜，所述分束镜位于1/4波片和显微物镜之间，用于透射输出第三激光束至显微物镜，反射第二照明光束至光刻胶，并将光刻胶反射回来的第三照明光束再次反射出去；
31、ccd相机，所述ccd相机根据第三照明光束进行成像，以实现监控。
32、进一步，一种基于游标效应的微位移传感器的制备系统还包括：聚焦透镜；
33、所述聚焦透镜设置于所述ccd相机和分光棱镜之间，用于聚焦所述第三照明光束至ccd相机中。
34、进一步，一种基于游标效应的微位移传感器的制备系统还包括：反射镜；
35、所述反射镜位于1/4波片和扩束器之间，用于将所述第二激光束反射至1/4波片上。
36、进一步，一种基于游标效应的微位移传感器的制备系统还包括：加热设备；
37、所述加热设备用于根据所设加热温度和所设固化时间，加热固化所述第一端面上的弹性结构和接触探头。
38、进一步，一种基于游标效应的微位移传感器的制备系统还包括：控制器；
39、所述控制器分别与飞秒激光器和运动平台连接，控制器用于调控飞秒激光器的输出功率和根据所设路径控制运动平台的运动。
40、本专利技术的有益效果：通过在单模光纤的端面上设置一体化的弹性支架和接触探头，接触探头受到外力时，弹性支架受外力作用产生形变，使反射光谱出现漂移，通过在单模光纤的端头制备串联型双法布里-泊罗谐振腔，所制备的串联型双法布里-泊罗谐振腔会在器件的反射光谱中激发游标效应，即在反射光谱中形成明显的周期性包络。以实现在单模光纤的端头上制备具有可伸缩弹性结构的法布里珀罗型微位移传感器，使得微位移传感器的光纤探头部分小型化，具有高度的空间灵活性，可方便探入狭窄空间实现探测，也可方便地集成在其他微机电系统中，直接实现接触力探测，对电磁干扰具有免疫性，灵敏度大大提高。
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1.一种基于游标效应的微位移传感器，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的一种基于游标效应的微位移传感器，其特征在于，所述开放式弹性法布里-泊罗谐振腔的腔长范围为至，所述封闭式法布里-泊罗谐振腔的腔长范围为至，所述开放式弹性法布里-泊罗谐振腔与封闭式法布里-泊罗谐振腔之间的光程差范围为至。
3.根据权利要求1所述的一种基于游标效应的微位移传感器，其特征在于，所述弹性支架包括：菱形支架、双菱形支架和弧形支架。
4.一种基于游标效应的微位移传感器的微位移检测系统，其特征在于，应用权利要求1至3任一项所述的一种基于游标效应的微位移传感器，包括：
5.一种基于游标效应的微位移传感器的制备系统，其特征在于，包括：
6.根据权利要求5所述的一种基于游标效应的微位移传感器的制备系统，其特征在于，还包括：
7.根据权利要求6所述的一种基于游标效应的微位移传感器的制备系统，其特征在于，还包括：聚焦透镜；
8.根据权利要求5所述的一种基于游标效应的微位移传感器的制备系统，其特征在于，还包括：反射镜；
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