專利名稱：微型法布里-珀羅溫度或壓力光纖傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光纖傳感技術(shù)，尤其涉及一種微型法布里-珀羅溫度或壓力光纖傳感器。
背景技術(shù)：
隨著科技水平的不斷提高，傳感器的運(yùn)用領(lǐng)域不斷擴(kuò)大，對(duì)傳感器自身的性能要求也不斷的提高。傳統(tǒng)的傳感器由于自身屬性的缺陷限制，已經(jīng)無法滿足日益提高的傳感器性能要求。光纖傳感器作為一種新型傳感器，具有探測(cè)物理量廣，無電磁干擾，體積小等諸多優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)傳感器難以實(shí)現(xiàn)的傳感功能。近年來，光纖傳感器得到了快速的發(fā)展。光纖傳感器的信號(hào)調(diào)制方案包括光強(qiáng)度調(diào)制、光頻率調(diào)制、光波長(zhǎng)調(diào)制、光相位調(diào)制和光偏振調(diào)制。其中光強(qiáng)調(diào)制光纖傳感器和光相位調(diào)制光纖傳感器運(yùn)用最為普遍，特別是光相位調(diào)制光纖傳感器。光相位調(diào)制光纖傳感器的基本傳感原理是通過被測(cè)能量場(chǎng)的作用，使光纖內(nèi)傳播的光波相位發(fā)生變化，再用干涉測(cè)量技術(shù)把相位變化轉(zhuǎn)換未光強(qiáng)變化， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)待測(cè)物理量的測(cè)量。與光強(qiáng)度調(diào)制光纖傳感器相比，光相位調(diào)制光纖傳感器具有更高的靈敏度。特別是采用法布里_珀羅干涉原理進(jìn)行相位與光強(qiáng)轉(zhuǎn)換的光相位調(diào)制光纖傳感器。目前大多數(shù)法布里-珀羅腔的反射面是由光纖的一個(gè)端面和膜片的一個(gè)表面構(gòu)成，或分別由兩根光纖的一個(gè)端面構(gòu)成。他們的共同點(diǎn)是所形成的腔體都是空氣腔。這種空氣腔傳感器在高溫高壓環(huán)境下，如深海壓力探測(cè)，爆炸壓力場(chǎng)測(cè)量等，膜片的彎曲程度容易超出其繞度。因此空氣腔法布里_珀羅光纖傳感器，在超高壓高溫環(huán)境下的運(yùn)用存在一定的困難。用來測(cè)量高溫高壓的空氣腔法布里_珀羅光纖傳感器的制造難度大，成本高。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種針對(duì)空氣腔法布里_珀羅光纖傳感器在高壓高溫環(huán)境下運(yùn)用的不足，提出微型實(shí)心標(biāo)準(zhǔn)具光纖傳感器。該傳感器可實(shí)現(xiàn)壓力和溫度傳感功能。具有可實(shí)現(xiàn)超高溫高壓探測(cè)，探測(cè)精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，制作成本低等優(yōu)點(diǎn)。本實(shí)用新型采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)微型法布里_珀羅溫度或壓力光纖傳感器，包括微型標(biāo)準(zhǔn)具和光纖，所述光纖的一端通過熔接法或光纖連接器連接到耦合器，其另一端與微型標(biāo)準(zhǔn)具的反射面銜接。優(yōu)選的，所述微型標(biāo)準(zhǔn)具的有效通光口徑為0. 1-0. 5mm。優(yōu)選的，所述微型標(biāo)準(zhǔn)具的反射面通過氣溶膠粘結(jié)于光纖的端面上。優(yōu)選的，所述微型標(biāo)準(zhǔn)具的形狀為立方體、圓柱體、多面體或不規(guī)則形狀。本實(shí)用新型的有益效果是，微型法布里-珀羅溫度或壓力傳感器采用的微型實(shí)心標(biāo)準(zhǔn)具在高溫高壓環(huán)境下能正常使用，克服了空氣腔在受環(huán)境影響的缺點(diǎn)。采用溫度敏感材料制成的標(biāo)準(zhǔn)具，可實(shí)現(xiàn)溫度傳感功能；采用石英等溫度不敏感材料制成的標(biāo)準(zhǔn)具，可實(shí)現(xiàn)壓力傳感功能。微型標(biāo)準(zhǔn)具制成的光纖傳感器具有探測(cè)精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，制作成本低的優(yōu)點(diǎn)。

圖1為本實(shí)用新型實(shí)施例一的分解示意圖圖2為本實(shí)用新型實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖圖3為本實(shí)用新型實(shí)施例二的分解示意圖圖4為本實(shí)用新型實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖圖5為本實(shí)用新型實(shí)施例三的分解示意圖圖6為本實(shí)用新型實(shí)施例三的結(jié)構(gòu)示意圖圖7為本實(shí)用新型微型標(biāo)準(zhǔn)具的立方體形狀的主視圖圖8為本實(shí)用新型微型標(biāo)準(zhǔn)具的立方體形狀的俯視圖圖9為本實(shí)用新型微型標(biāo)準(zhǔn)具的圓柱體形狀的主視圖圖10為本實(shí)用新型微型標(biāo)準(zhǔn)具的圓柱體形狀的俯視圖圖11為本實(shí)用新型微型標(biāo)準(zhǔn)具的多面體形狀的主視圖圖12為本實(shí)用新型微型標(biāo)準(zhǔn)具的多面體形狀的俯視圖圖13本實(shí)用新型微型標(biāo)準(zhǔn)具的不規(guī)則形狀的主視圖；圖14本實(shí)用新型微型標(biāo)準(zhǔn)具的不規(guī)則形狀的俯視圖；附圖標(biāo)記說明101、201、301 光纖纖芯；102、202、302 微型標(biāo)準(zhǔn)具；104、204、304 微型標(biāo)準(zhǔn)具拋光面1 ;105、205、305 106,206,306 光纖端面；107、207、307 氣溶膠。
光纖包層;103、203、303
微型標(biāo)準(zhǔn)具拋光面2 ；
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。微型法布里_珀羅溫度或壓力光纖傳感器，包括微型標(biāo)準(zhǔn)具、光纖纖芯和光纖包層，所述光纖的一端通過熔接法或光纖連接器連接到耦合器，其另一端面與微型標(biāo)準(zhǔn)具的反射面用氣溶膠粘結(jié)。微型標(biāo)準(zhǔn)具的兩個(gè)拋光面分別采用MCVD法進(jìn)行鍍膜處理。微型標(biāo)準(zhǔn)具的有效通光口徑為0. 1-0. 5_。根據(jù)不同的工藝特點(diǎn)和傳感器材質(zhì)性能的要求，膠合方式也相應(yīng)不同。下面以圓柱形標(biāo)準(zhǔn)器為例。實(shí)施例一，如圖1和圖2所不，通過微型標(biāo)準(zhǔn)具103的反射面105和光纖的圓柱面 106用氣溶膠107進(jìn)行粘結(jié)。氣溶膠107沿光纖的圓柱面分布。此時(shí)微型標(biāo)準(zhǔn)具103的反射面105尺寸比光纖的端面106大。實(shí)施例二，如圖3和圖4所示，通過微型標(biāo)準(zhǔn)具203的反射面205和光纖的端面 206用氣溶膠207進(jìn)行粘結(jié)。氣溶膠207均勻分布于所要粘結(jié)的兩個(gè)端面上。此時(shí)微型標(biāo)準(zhǔn)具203的反射端面205的尺寸和光纖的端面206的尺寸大小相同。實(shí)施例三，如圖5和圖6所示，通過微型標(biāo)準(zhǔn)具303的側(cè)面和光纖的端面306用氣溶膠307進(jìn)行粘結(jié)。氣溶膠307沿微型標(biāo)準(zhǔn)具303側(cè)面分布。此時(shí)微型標(biāo)準(zhǔn)具303的端面 306的尺寸比光纖的端面306的尺寸小。微型法布里-珀羅溫度或壓力光纖傳感器，其所用微型標(biāo)準(zhǔn)具，根據(jù)不同的生產(chǎn)工藝，可以有不同的外形。如圖7、圖8所示，立方體微型標(biāo)準(zhǔn)具；如圖9、圖10所示，圓柱體微型標(biāo)準(zhǔn)具；如圖11、圖12所示，多邊體微型標(biāo)準(zhǔn)具；如圖13、圖14所示，不規(guī)則形狀微型標(biāo)準(zhǔn)具。又根據(jù)不同的應(yīng)用，分為溫度光纖傳感器和壓力光纖傳感器，溫度傳感器的微型標(biāo)準(zhǔn)具的材料是硅、PLZT等溫度敏感材料；壓力傳感器的微型標(biāo)準(zhǔn)具的材料是石英等溫度不敏感材料。盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本發(fā)明，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書所限定的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)本發(fā)明做出各種變化，均為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.微型法布里-珀羅溫度或壓力光纖傳感器，包括微型標(biāo)準(zhǔn)具和光纖，所述光纖的一端通過熔接法或光纖連接器連接到耦合器，其特征在于，所述光纖的另一端與微型標(biāo)準(zhǔn)具的反射面銜接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型法布里-珀羅溫度或壓力光纖傳感器，其特征在于，所述微型標(biāo)準(zhǔn)具的有效通光口徑為0. 1-0. 5mm。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型法布里-珀羅溫度或壓力光纖傳感器，其特征在于，所述微型標(biāo)準(zhǔn)具的反射面通過氣溶膠粘結(jié)于光纖的端面上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微型法布里-珀羅溫度或壓力光纖傳感器，其特征在于，所述微型標(biāo)準(zhǔn)具的形狀為立方體、圓柱體、多面體。
專利摘要本實(shí)用新型公開一種微型法布里-珀羅溫度或壓力光纖傳感器，包括微型標(biāo)準(zhǔn)具和光纖，所述光纖的一端通過熔接法或光纖連接器連接到耦合器，其另一端與微型標(biāo)準(zhǔn)具的反射面銜接；所述微型標(biāo)準(zhǔn)具的有效通光口徑為0.1-0.5mm；所述微型標(biāo)準(zhǔn)具的反射面通過氣溶膠粘結(jié)于光纖的端面上；所述微型標(biāo)準(zhǔn)具的形狀為立方體、圓柱體、多面體。其有益效果是微型法布里-珀羅溫度或壓力傳感器采用的微型實(shí)心標(biāo)準(zhǔn)具在高溫高壓環(huán)境下能正常使用，采用溫度敏感材料制成的標(biāo)準(zhǔn)具，可實(shí)現(xiàn)溫度傳感功能；采用石英等溫度不敏感材料制成的標(biāo)準(zhǔn)具，可實(shí)現(xiàn)壓力傳感功能。微型標(biāo)準(zhǔn)具制成的光纖傳感器具有探測(cè)精度高，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，尺寸小，制作成本低的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01D5/353GK202350809SQ201120437939
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2011年11月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月8日
發(fā)明者任策, 凌吉武, 吳礪, 張新漢, 林應(yīng)龍, 林磊 申請(qǐng)人:福州高意光學(xué)有限公司