[發(fā)明專利]一種基于偏振干涉的鈮酸鋰晶體壓力傳感器及其應(yīng)用

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910143221.7
• 申請(qǐng)日: 2019-02-26
• 公開（公告）號(hào): CN109883586B
• 公開（公告）日: 2021-05-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 尹銳;周曉騰;季偉;楊旭;黃慶捷
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 山東大學(xué)
• 主分類號(hào): G01L1/24
• 分類號(hào): G01L1/24
• 代理公司: 濟(jì)南金迪知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 37219
• 代理人: 陳桂玲

1.一種基于偏振干涉的鈮酸鋰晶體壓力傳感器，其特征在于，包括單波長光源、依次連接的起偏器、LN晶體、檢偏器和光功率計(jì)；

所述LN晶體上制備有LN波導(dǎo)，所述LN波導(dǎo)為LN高折射率區(qū)域，所述LN晶體為低折射區(qū)域，壓力檢測(cè)時(shí)，壓力接觸檢測(cè)區(qū)域?yàn)長N波導(dǎo)；

壓力檢測(cè)區(qū)域處設(shè)置有金字塔狀的均力模塊，所述均力模塊的底部與壓力檢測(cè)區(qū)域大小一致。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于偏振干涉的鈮酸鋰晶體壓力傳感器，其特征在于，所述鈮酸鋰晶體壓力傳感器還包括準(zhǔn)直器。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于偏振干涉的鈮酸鋰晶體壓力傳感器，其特征在于，所述LN晶體為長方體結(jié)構(gòu)。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于偏振干涉的鈮酸鋰晶體壓力傳感器，其特征在于，所述LN波導(dǎo)的制備工藝采用鈦擴(kuò)散技術(shù)。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于偏振干涉的鈮酸鋰晶體壓力傳感器，其特征在于，所述LN波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)形式為條形波導(dǎo)或脊波導(dǎo)。

6.一種利用權(quán)利要求1所述的基于偏振干涉的鈮酸鋰晶體壓力傳感器進(jìn)行壓力測(cè)試的方法，其特征在于，包括如下步驟：

1)選擇起偏器、檢偏器以及準(zhǔn)直器；

2)對(duì)LN波導(dǎo)進(jìn)行制備；

3)根據(jù)輸入光強(qiáng)和待檢測(cè)壓力大小，設(shè)計(jì)所要實(shí)現(xiàn)LN晶體/波導(dǎo)的尺寸；

4)將步驟1)～3)中選定的起偏器、準(zhǔn)直器、LN晶體、檢偏器、光功率計(jì)封裝，得到構(gòu)建的壓力傳感器；

5)對(duì)所施加的壓力進(jìn)行檢測(cè)，首先在未施加壓力時(shí)將單波長光透過構(gòu)建的壓力傳感器，用光功率計(jì)分析壓力傳感器的輸出光功率，得到未施加壓力時(shí)對(duì)應(yīng)的有效折射率下的光功率值P₁；其次對(duì)壓力接觸檢測(cè)區(qū)域施加壓力，重復(fù)上述操作，得到當(dāng)前壓力下對(duì)應(yīng)有效折射率下器件的光功率值P₂；對(duì)比兩個(gè)光功率值P₁、P₂的差值即可得出當(dāng)前兩個(gè)正交方向上光折射率的不同對(duì)應(yīng)的相位變化，進(jìn)而得到壓力的大小。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的利用基于偏振干涉的鈮酸鋰晶體壓力傳感器進(jìn)行壓力測(cè)試的方法，其特征在于，將單波長光源入射至壓力傳感器，則構(gòu)建的壓力傳感器處于待工作狀態(tài)，該狀態(tài)下對(duì)LN波導(dǎo)施加壓力，則構(gòu)建的壓力傳感器開始工作；無光源入射時(shí)，則構(gòu)建的傳感器停止工作。