[發(fā)明專利]基于MEMS工藝的敞口式石英玻璃微型F-P腔傳感結(jié)構(gòu)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110232693.7
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN112902995B
• 公開（公告）日: 2022-10-18
• 發(fā)明（設計）人: 鄭永秋;崔娟;賈平崗;薛晨陽;韓源;陳佳敏;花曉強;陳晨;武麗云
• 申請（專利權(quán)）人: 中北大學
• 主分類號: G01D5/353
• 分類號: G01D5/353
• 代理公司: 重慶萃智邦成專利代理事務所(普通合伙) 50231
• 代理人: 許攀

本申請涉及基于MEMS工藝的敞口式石英玻璃微型F?P腔傳感結(jié)構(gòu)，具體而言，涉及法珀腔領域。本申請?zhí)峁┑幕贛EMS工藝的敞口式石英玻璃微型F?P腔傳感結(jié)構(gòu)包括：第一光纖、第二光纖、插芯和腔體結(jié)構(gòu)，由于該腔體結(jié)構(gòu)設置有底層、第一中間層和第二中間層和頂層，第一中間層和第二中間層相互平行設置在底層的表面，且第一中間層和第二中間層之間具有間隙，頂層設置在第一中間層和第二中間層遠離底層的一側(cè)，則該底層、第一中間層和第二中間層和頂層形成了法珀腔，則進入到該腔體結(jié)構(gòu)的光信號在法珀腔內(nèi)部時，在該腔體內(nèi)進行多次反射，形成干涉光。

技術領域

本申請涉及法珀腔領域，具體而言，涉及一種基于MEMS工藝的敞口式石英玻璃微型F-P腔傳感結(jié)構(gòu)。

背景技術

在光信號傳輸?shù)倪^程中，外界環(huán)境會對光的傳播造成影響，導致光的特征參數(shù)發(fā)生變化，解調(diào)出這種變化，就可以得知外界環(huán)境具體發(fā)生了什么變化，實現(xiàn)了光纖對外界環(huán)境的感知。利用這種原理即可制作出光纖傳感器。光纖傳感器具有體積小，抗腐蝕，抗電磁干擾，靈敏度高，成本低，響應快等優(yōu)點，在化學、生物、物理、醫(yī)療、航空等領域有很大的應用價值，能夠?qū)ξ灰啤囟取⒄凵渎省兊葏?shù)進行高靈敏度與高穩(wěn)定度的測量與監(jiān)測，其中F-P傳感器因結(jié)構(gòu)簡單靈活，傳感結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的優(yōu)點已經(jīng)成為在光纖傳感領域的研究熱點之一。

但是現(xiàn)有技術中的F-P傳感器在耐高溫方面變現(xiàn)不佳，由于現(xiàn)有技術中的F-P傳感器只有傳感頭耐高溫，其他部件在使用的時候，均需要使用陶瓷進行隔熱或者進行多次鍍膜，使得其他部件才能到達耐高溫的效果，陶瓷隔熱層還間接增大了傳感結(jié)構(gòu)的體積，導致微型F-P腔在空間受限的環(huán)境下無法使用，喪失了微型的優(yōu)勢。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對上述現(xiàn)有技術中的不足，提供一種基于MEMS工藝的敞口式石英玻璃微型F-P腔傳感結(jié)構(gòu)，以解決現(xiàn)有技術中的F-P傳感器在耐高溫方面變現(xiàn)不佳，由于現(xiàn)有技術中的F-P傳感器只有傳感頭耐高溫，其他部件在使用的時候，均需要使用陶瓷進行隔熱或者進行多次鍍膜，使得其他部件才能到達耐高溫的效果，陶瓷隔熱層還間接增大了傳感結(jié)構(gòu)的體積，導致微型F-P腔在空間受限的環(huán)境下無法使用，喪失了微型的優(yōu)勢的問題。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明實施例采用的技術方案如下：

第一方面，本申請?zhí)峁┮环N基于MEMS工藝的敞口式石英玻璃微型F-P腔傳感結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)包括：第一光纖、第二光纖、插芯和腔體結(jié)構(gòu)，第一光纖的一端與第二光纖連接，第二光纖為去掉涂層的纖芯，插芯為空腔柱體結(jié)構(gòu)，插芯的一端與腔體結(jié)構(gòu)連接，第二光纖深入到插芯的空腔內(nèi)部，且第二光纖遠離第一光纖的一端通過插芯深入到腔體結(jié)構(gòu)內(nèi)部，腔體結(jié)構(gòu)包括：底層、第一中間層和第二中間層和頂層，第一中間層和第二中間層相互平行設置在底層的表面，且第一中間層和第二中間層之間具有間隙，頂層設置在第一中間層和第二中間層遠離底層的一側(cè)，頂層中央位置具有孔洞，插芯和第二光纖通過孔洞深入到頂層靠近底層的一側(cè)。

可選地，該頂層遠離第一中間層和第二中間層的一側(cè)設置有凸起，插芯與凸起熔接。

可選地，該凸起的直徑大于等于插芯的直徑。

可選地，該插芯的材料為高硼硅玻璃。

可選地，該底層、第一中間層、第二中間層和頂層的材料均為石英玻璃。

可選地，該底層、第一中間層、第二中間層和頂層之間通過高溫鍵合連接。

可選地，該第二光纖和插芯通過熔接連接。

本發(fā)明的有益效果是：