[发明专利]壳聚糖薄膜高性能光纤压力传感头及其制作方法

权利要求书

1.一种壳聚糖薄膜高性能光纤压力传感头，其特征在于：传感头由光纤(1)、带喇叭口的石英毛细管(2)、壳聚糖薄膜(3)构成，石英毛细管(2)的喇叭口端与壳聚糖薄膜(3) 通过化学结合，光纤（1）固定在石英毛细管（2）内壁，固定在石英毛细管（2）内壁的光纤（1）的端面与壳聚糖薄膜内表面形成法布里-珀罗腔。

2.根据权利要求1所述的壳聚糖薄膜高性能光纤压力传感头，其特征在于所述的化学结合是通过粘合剂戊二醛结合。

3.根据权利要求1所述壳聚糖薄膜高性能光纤压力传感头的制作方法，其特征在于按以下步骤进行：

(1) 对石英毛细管的喇叭口端面进行磨砂、抛光处理，确保端面平整且垂直于毛细管轴线，然后将加工好的毛细管在酒精溶液中用超声波清洗5-20分钟，重复清洗2-3遍，最后100℃烘干2-4小时；

(2) 根据光纤传感头的性能要求，用质量浓度为0.5-5%的醋酸，配制质量浓度为1-5%的壳聚糖溶液，并按照壳聚糖与戊二醛100:1-10的质量比例，掺入戊二醛，制备壳聚糖戊二醛溶液； 

(3) 根据传感头灵敏度要求，将制备好的壳聚糖戊二醛溶液薄膜化处理，薄膜在戊二醛的作用下粘于毛细管的喇叭口端面，然后80℃高温干燥，在端面形成随着外界压力的变化发生扰动的壳聚糖薄膜； 

(4) 利用光纤剥离钳、光纤切割刀、酒精、脱脂棉将光纤端面处理好，以备将光纤固定于毛细管内壁；

(5) 在光纤传感头的精密制作平台上，通过激光热熔工艺或者壳聚糖戊二醛溶液将光纤固定在毛细管内壁，并且使光纤端面与通过步骤（3）形成的壳聚糖薄膜内表面具有一定的空气间隙，形成腔长为40-500微米的、可随着壳聚糖薄膜的扰动而变化的法布里-珀罗腔。

4.根据权利要求3所述的壳聚糖薄膜高性能光纤压力传感头的制作方法，其特征在于所述的壳聚糖薄膜的厚度在5-400微米，所配制的壳聚糖溶液的浓度决定了壳聚糖薄膜的厚度，壳聚糖薄膜厚度由光纤传感头的灵敏度、响应频率参数要求确定。