[發明專利]一種光纖法珀微型力傳感器

有效

• 申請號: 201611061222.X
• 申請日: 2016-11-28
• 公開（公告）號: CN106500890B
• 公開（公告）日: 2019-08-27
• 發明（設計）人: 王寧;朱永;陳小強
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01L1/24
• 分類號: G01L1/24
• 代理公司: 重慶華科專利事務所 50123
• 代理人: 徐先祿

1.一種光纖法珀微型力傳感器，包括不銹鋼外殼（3），在所述不銹鋼外殼兩側內壁上部設有兩塊對稱的定位塊（31），在所述不銹鋼外殼左端偏上的部位設有一圓孔（32）；在所述不銹鋼外殼（3）內設有硅基底（4），該硅基底（4）內設有第一光纖準直器安裝槽（43），所述第一光纖準直器安裝槽的左端與所述圓孔（32）對應、右端設有第一階梯定位面（42）和45°反射面（41）；其特征是，還包括：

一光纖構件（1）由光纖準直器（11）和連接在其左端的尾纖（12）構成，所述光纖準直器（11）的右端設有階梯端面（13）和內芯端面（14）；所述光纖構件（1）從所述不銹鋼外殼上的圓孔（32）插入，并伸入所述硅基底（4）的第一光纖準直器安裝槽（43）內；所述第一階梯定位面（42）與所述階梯端面（13）對應接觸，所述45°反射面（41）與所述內芯端面（14）對應接觸；

一臺階固支梁（5）的下面中部設有凸臺（51），所述臺階固支梁（5）下面兩端分別與所述兩塊定位塊（31）一一對應接觸；

一壓力膜（2）的中部設有雙面凸起觸點（21），所述壓力膜設在所述不銹鋼外殼（3）的上口并覆蓋在所述臺階固支梁（5）的上面，所述雙面凸起觸點（21）與所述凸臺（51）的上面對應接觸；

所述光纖構件（1）采用耐高溫石英光纖制作，所述硅基底（4）采用耐高溫的Si材料加工法珀光路，所述壓力膜（2）采用熔點為1371℃的鎳鉻合金制作。

2.根據權利要求1所述的光纖法珀微型力傳感器，其特征是：在所述硅基底（4）與所述不銹鋼外殼（3）的內壁接觸部位涂有高溫密封膠（6），在所述光纖構件（1）與所述不銹鋼外殼上的圓孔（32）接觸部位也涂有高溫密封膠（6）。

3.根據權利要求1或2所述的一種光纖法珀微型力傳感器，其特征在于：所用光纖構件（1）的尾纖（12）為單模光纖或多模光纖。

4.根據權利要求1或2所述的一種光纖法珀微型力傳感器，其特征在于：光纖準直器（11）是梯度折射率(GRIN)透鏡。

5.一種光纖法珀微型力傳感器，包括不銹鋼外殼（3），在所述不銹鋼外殼兩側內壁上部設有兩塊對稱的定位塊（31），在所述不銹鋼外殼左端偏上的部位設有一圓孔（32）；在所述不銹鋼外殼（3）內設有不銹鋼基底（7），該不銹鋼基底內設有第二光纖準直器安裝槽（73），所述第二光纖準直器安裝槽的左端與所述圓孔（32）對應、右端設有第二階梯定位面（72）和微棱鏡定位槽（71）；其特征是，還包括：

一光纖構件（1）由光纖準直器（11）和連接在其左端的尾纖（12）構成，所述光纖準直器（11）的右端設有階梯端面（13）和微棱鏡（8）；所述光纖構件（1）從所述不銹鋼外殼上的圓孔（32）插入，并伸入所述不銹鋼基底（7）的第二光纖準直器安裝槽（73）內；所述第二階梯定位面（72）與所述階梯端面（13）對應接觸，所述微棱鏡定位槽（71）與所述微棱鏡（8）對應配合；

一臺階固支梁（5）的下面中部設有凸臺（51），所述凸臺進行機械拋光，形成鏡面；所述臺階固支梁（5）下面兩端分別與所述兩塊定位塊（31）一一對應接觸；

一壓力膜（2）的中部設有雙面凸起觸點（21），所述壓力膜設在所述不銹鋼外殼（3）的上口并覆蓋在所述臺階固支梁（5）的上面，所述雙面凸起觸點（21）與所述凸臺（51）的上面對應接觸；

所述光纖構件（1）采用耐高溫石英光纖制作，所述不銹鋼基底（7）采用耐高溫的不銹鋼材料加工法珀光路，所述壓力膜（2）采用熔點為1371℃的鎳鉻合金制作。

6.根據權利要求5所述的光纖法珀微型力傳感器，其特征是：在所述不銹鋼基底（7）與所述不銹鋼外殼（3）的內壁接觸部位涂有高溫密封膠（6），在所述光纖構件（1）與所述不銹鋼外殼上的圓孔（32）接觸部位也涂有高溫密封膠（6）。

7.根據權利要求5或6所述的一種光纖法珀微型力傳感器，其特征在于：所用光纖構件（1）的尾纖（12）為單模光纖或多模光纖。