利索能及
我要发布
收藏
专利号: 2017106648168
申请人: 南京信息工程大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-12-30
缴费截止日期: 暂无
联系人

摘要:

权利要求书:

1.一种基于微椭球空气腔的光纤压力传感器的制造方法,其特征在于:光纤压力传感器包括单模光纤、压力敏感膜;所述单模光纤上端固定连接所述压力敏感膜下端,所述单模光纤、所述压力敏感膜连接处开设空气法布里‑珀罗腔,所述空气法布里‑珀罗腔为微椭球形,所述空气法布里‑珀罗腔为共焦腔,所述空气法布里‑珀罗腔的腔长40μm‑50μm,所述压力敏感膜厚度为6‑12μm,所述单模光纤材质和所述压力敏感膜材质为二氧化硅;

光纤压力传感器的制造方法包括以下步骤:

剥除单模光纤和光子晶体光纤的涂覆层后,清洁单模光纤和光子晶体光纤;

切割单模光纤右端面、光子晶体光纤左端面;

将单模光纤右端面、光子晶体光纤左端面放置在熔接机的电极两侧;

熔接机的电极放电若干次直至单模光纤、光子晶体光纤连接处熔接形成腔长为40μm‑

50μm的空气法布里‑珀罗腔,熔接机的电极放电使得光子晶体光纤的空气孔坍塌形成二氧化硅塌陷区,控制处理显示器通过光纤传感分析仪实时监测空气法布里‑珀罗腔的腔长变化;

垂直光轴方向切割光子晶体光纤的右端面,仅留下光子晶体光纤的二氧化硅塌陷区形成压力敏感膜;

将单模光纤、压力敏感膜的结合体插入光纤接续子中,压力敏感膜的上端面朝下放置,用砂纸研磨压力敏感膜的上端面反射面三直到压力敏感膜的厚度达到20‑30μm;

再继续用砂纸研磨压力敏感膜上端面反射面三,使空气法布里‑珀罗腔上方即压力敏感膜的中央的厚度达到6‑12μm,控制处理显示器通过光纤传感分析仪实时监测压力敏感膜的中央的厚度;

用氢氟酸腐蚀压力敏感膜的反射面三,对压力敏感膜的反射面三进行粗糙化处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于微椭球空气腔的光纤压力传感器的制造方法,其特征在于,单模光纤右端面、光子晶体光纤左端面相距50μm,熔接机的电极距单模光纤端面20μm;熔接机的电极放电6 7次;垂直光轴方向切割光子晶体光纤的右端面,形成厚度为40μm~的二氧化硅敏感膜。

3.根据权利要求1所述的一种基于微椭球空气腔的光纤压力传感器的制造方法,其特征在于,熔接机的熔接参数为熔接电流7mA,熔接时间650ms,z轴推进量5μm。

4.根据权利要求1所述的一种基于微椭球空气腔的光纤压力传感器的制造方法,其特征在于,先用3μm砂纸研磨压力敏感膜上端的反射面三直到压力敏感膜中央的厚度达到20‑

30μm;再用0.5μm砂纸研磨压力敏感膜上端的反射面三使压力敏感膜中央的厚度至6‑12μm。