[發(fā)明專利]一種基于石墨烯膜的光纖法珀聲壓傳感器制作方法及其測(cè)量方法、裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310564209.6
• 申請(qǐng)日: 2013-11-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103557929A
• 公開(kāi)（公告）日: 2014-02-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李成;郭婷婷;樊尚春;肖俊
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 北京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01H9/00
• 分類號(hào): G01H9/00
• 代理公司: 北京科迪生專利代理有限責(zé)任公司 11251
• 代理人: 楊學(xué)明;孟卜娟

1.一種基于石墨烯膜的光纖法珀聲壓傳感器的制作方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1.聲壓傳感器組件選型：選用單層或者多層銅基石墨烯膜、氧化鋯單模插芯和單模光纖，所述的石墨烯膜為化學(xué)氣相沉積法（CVD）生成的單層或多層銅基石墨烯膜；

步驟2.對(duì)所述的氧化鋯單模插芯PC（Physic?Contact）端面進(jìn)行丙酮超聲清洗與去離子水清洗，以及對(duì)單模光纖的尾端采用光纖切割刀切平，并利用光纖熔接機(jī)檢測(cè)氧化鋯單模插芯PC端面和單模光纖尾端切平后端面的平整度；

步驟3.對(duì)所述的石墨烯膜進(jìn)行轉(zhuǎn)移，將其從基底轉(zhuǎn)移至氧化鋯插芯的拋光PC端面，具體為：利用硫酸銅:鹽酸:水=10g:50ml:50ml的溶液腐蝕銅基底；將腐蝕完銅基的石墨烯轉(zhuǎn)移到去離子水中進(jìn)行清洗；然后在離子水中輕輕翻轉(zhuǎn)石墨烯膜，使石墨烯膜朝上，利用氧化鋯插芯PC拋光端面吸附石墨烯膜；最后利用丙酮去除PMMA；

步驟4.將端面已處理過(guò)的單模光纖從已吸附石墨烯膜的氧化鋯單模插芯另一端插入，使單模光纖端面和石墨烯膜形成法珀干涉的兩個(gè)反射面，構(gòu)成光纖-空氣-石墨烯膜干涉腔；

步驟5.搭建法珀干涉腔腔長(zhǎng)檢測(cè)裝置，該檢測(cè)裝置由基于石墨烯膜的光纖聲壓傳感器、寬帶光源、環(huán)行器、光譜儀和三維光纖微動(dòng)平臺(tái)組成，根據(jù)雙峰法解調(diào)干涉光譜信號(hào)，確定形成干涉腔的初始腔長(zhǎng)；

步驟6.利用環(huán)氧膠對(duì)氧化鋯單模插芯和單模光纖進(jìn)行粘合，完成基于石墨烯膜的光纖法珀聲壓傳感器的制作；

步驟7.制作出來(lái)的基于石墨烯膜的光纖法珀聲壓傳感器根據(jù)膜片振動(dòng)與腔長(zhǎng)變換規(guī)律，實(shí)現(xiàn)聲壓信號(hào)測(cè)量。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯膜的光纖法珀聲壓傳感器的制作方法，其特征在于：所述的石墨烯膜為PMMA預(yù)處理的銅基單層或者多層石墨烯膜，所述的氧化鋯單模插芯的端面為PC拋光端面，所述的單模光纖為帶單模尾纖的光纖接頭。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯膜的光纖法珀聲壓傳感器制作方法，其特征在于：所述石墨烯膜的轉(zhuǎn)移操作所需環(huán)境為潔凈室，所需工具為不銹鋼鑷子，操作完成后需放入干燥箱中進(jìn)行常溫干燥。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于石墨烯膜的光纖法珀聲壓傳感器制作方法，其特征在于：所述的單模光纖插入氧化鋯插芯的操作需在三維光纖微動(dòng)平臺(tái)進(jìn)行；