[發明專利]一種柔性微納光纖角度傳感芯片及傳感器和制備方法

有效

• 申請號: 201710218370.6
• 申請日: 2017-04-05
• 公開（公告）號: CN107014411B
• 公開（公告）日: 2020-11-06
• 發明（設計）人: 張磊;童利民
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 陳昱彤

1.一種柔性微納光纖角度傳感芯片，其特征是：包括柔性基片和光纖拉錐，光纖拉錐的拉伸部分（1）、拉錐過渡區（2）以及兩端未拉伸部分（3）的局部包埋于柔性基片內，所述柔性微納光纖角度傳感芯片的彎曲位置位于光纖拉錐的拉伸部分（1）。

2.根據權利要求1所述的柔性微納光纖角度傳感芯片，其特征是：所述光纖拉錐的拉伸部分（1）的直徑小于5 μm，并且，該拉伸部分（1）的長度大于0且小于5 cm。

3.根據權利要求1或2的柔性微納光纖角度傳感芯片，其特征是：所述光纖拉錐的拉伸部分（1）的形狀呈直線形、U字形或曲線形。

4.根據權利要求1或2所述的柔性微納光纖角度傳感芯片，其特征是：所述柔性基片的折射率小于光纖拉錐的折射率。

5.根據權利要求3所述的柔性微納光纖角度傳感芯片，其特征是：所述柔性基片的折射率小于光纖拉錐的折射率。

6.根據權利要求1、2或5所述的柔性微納光纖角度傳感芯片，其特征是：所述柔性基片的折射率大于空氣的折射率。

7.根據權利要求3所述的柔性微納光纖角度傳感芯片，其特征是：所述柔性基片的折射率大于空氣的折射率。

8.根據權利要求4所述的柔性微納光纖角度傳感芯片，其特征是：所述柔性基片的折射率大于空氣的折射率。

9.一種包含權利要求1、2、5、7或8所述的柔性微納光纖角度傳感芯片的傳感器，其特征是：還包括光源和探測器，光纖拉錐兩端的未拉伸部分（3）分別與光源、探測器連接。

10.一種包含權利要求3所述的柔性微納光纖角度傳感芯片的傳感器，其特征是：還包括光源和探測器，光纖拉錐兩端的未拉伸部分（3）分別與光源、探測器連接。

11.一種包含權利要求4所述的柔性微納光纖角度傳感芯片的傳感器，其特征是：還包括光源和探測器，光纖拉錐兩端的未拉伸部分（3）分別與光源、探測器連接。

12.一種包含權利要求6所述的柔性微納光纖角度傳感芯片的傳感器，其特征是：還包括光源和探測器，光纖拉錐兩端的未拉伸部分（3）分別與光源、探測器連接。

13.一種權利要求1、2、5、7或8的柔性微納光纖角度傳感芯片的制備方法，其特征是，包括：

將未固化的柔性材料涂覆在平面基底上，后經固化、剝離，將固化后的柔性材料放置在平面基底上；將通信光纖的保護層剝去，采用光纖拉錐設備將所述通信光纖拉伸得到光纖拉錐；將光纖拉錐放置在固化后的柔性材料的表面，使得光纖拉錐的拉伸部分（1）、拉錐過渡區（2）和未拉伸部分（3）的局部處于固化后的柔性材料的表面上；接著再澆注上一層未固化的柔性材料，使得光纖拉錐的拉伸部分（1）、拉錐過渡區（2）和兩端未拉伸部分（3）的局部包埋于柔性材料內，后對未固化的柔性材料固化，形成柔性微納光纖角度傳感芯片。

14.根據權利要求13所述的制備方法，其特征是：所述通信光纖為標準通訊光纖。

15.一種權利要求3的柔性微納光纖角度傳感芯片的制備方法，其特征是，包括：

將未固化的柔性材料涂覆在平面基底上，后經固化、剝離，將固化后的柔性材料放置在平面基底上；將通信光纖的保護層剝去，采用光纖拉錐設備將所述通信光纖拉伸得到光纖拉錐；將光纖拉錐放置在固化后的柔性材料的表面，使得光纖拉錐的拉伸部分（1）、拉錐過渡區（2）和未拉伸部分（3）的局部處于固化后的柔性材料的表面上；接著再澆注上一層未固化的柔性材料，使得光纖拉錐的拉伸部分（1）、拉錐過渡區（2）和兩端未拉伸部分（3）的局部包埋于柔性材料內，后對未固化的柔性材料固化，形成柔性微納光纖角度傳感芯片。