无胶封装的高稳定性光纤法-珀压力传感器及制作方法

摘要

无胶封装的高稳定性光纤法布里-珀罗压力传感器及制作方法。传感器包括传感器头、中间带有通孔的传感器体和光纤，传感器头采用四层结构（第一单晶硅片、第一Pyrex玻璃片、第二单晶硅片和第二Pyrex玻璃片）。第一单晶硅片后表面构成法布里-珀罗腔的第一个反射面，第二单晶硅片用于提供法布里-珀罗腔的第二个反射面；第二Pyrex玻璃片与传感器体熔接。光纤采用CO2激光器固定在传感器体中，从而实现无胶封装。当外界压力变化致使第一层单晶硅片变形时，将改变光纤法珀腔的长度，当接入宽带光源后，通过对传感器的反射光谱采集或者低相干干涉条纹的提取，可提取出腔长变化，从而获取压力信息。本结构可有效消除温度、湿度等环境变化的影响，大大提升测量精度。

主权项

一种无胶封装的光纤法布里‑珀罗压力传感器，其特征在于该传感器包括：传感器头：传感器头为四层结构，第一层为第一单晶硅片，用作弹性膜片，感受压力，第一单晶硅片的后表面同时构成法布里‑珀罗腔的第一个反射面；第二层为第一Pyrex玻璃片，形状为环形，中间加工有通孔，第一Pyrex玻璃片的厚度决定了法布里‑珀罗腔的初始长度；第三层为第二单晶硅片，用于提供法布里‑珀罗腔的第二个反射面；第四层为第二Pyrex玻璃片，第二Pyrex玻璃片的中间加工有通孔，用于对光纤的定位；传感器体：用作传感器的支撑结构和传输光纤的容纳结构，形状为圆柱形或是长方体形，传感器体的中间开有一个轴向通孔，制作材料是Pyrex玻璃或K9玻璃材料，该传感器体的前端面与传感器头中的第二Pyrex玻璃片的后端面熔接在一起； 传输光纤：该传输光纤由传感器体中间的轴向通孔内穿过，传输光纤的前端置于第二Pyrex玻璃片中间的通孔内，传输光纤的前端面与第二单晶硅片的后表面紧密贴合，用来传输入射光和出射光；传输光纤种类包括单模光纤和多模光纤。