[发明专利]基于MEMS工艺的敞口式石英玻璃微型F-P腔传感结构

说明书

本申请涉及基于MEMS工艺的敞口式石英玻璃微型F‑P腔传感结构，具体而言，涉及法珀腔领域。本申请提供的基于MEMS工艺的敞口式石英玻璃微型F‑P腔传感结构包括：第一光纤、第二光纤、插芯和腔体结构，由于该腔体结构设置有底层、第一中间层和第二中间层和顶层，第一中间层和第二中间层相互平行设置在底层的表面，且第一中间层和第二中间层之间具有间隙，顶层设置在第一中间层和第二中间层远离底层的一侧，则该底层、第一中间层和第二中间层和顶层形成了法珀腔，则进入到该腔体结构的光信号在法珀腔内部时，在该腔体内进行多次反射，形成干涉光。

技术领域

本申请涉及法珀腔领域，具体而言，涉及一种基于MEMS工艺的敞口式石英玻璃微型F-P腔传感结构。

背景技术

在光信号传输的过程中，外界环境会对光的传播造成影响，导致光的特征参数发生变化，解调出这种变化，就可以得知外界环境具体发生了什么变化，实现了光纤对外界环境的感知。利用这种原理即可制作出光纤传感器。光纤传感器具有体积小，抗腐蚀，抗电磁干扰，灵敏度高，成本低，响应快等优点，在化学、生物、物理、医疗、航空等领域有很大的应用价值，能够对位移、温度、折射率、应变等参数进行高灵敏度与高稳定度的测量与监测，其中F-P传感器因结构简单灵活，传感结构稳定的优点已经成为在光纤传感领域的研究热点之一。

但是现有技术中的F-P传感器在耐高温方面变现不佳，由于现有技术中的F-P传感器只有传感头耐高温，其他部件在使用的时候，均需要使用陶瓷进行隔热或者进行多次镀膜，使得其他部件才能到达耐高温的效果，陶瓷隔热层还间接增大了传感结构的体积，导致微型F-P腔在空间受限的环境下无法使用，丧失了微型的优势。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种基于MEMS工艺的敞口式石英玻璃微型F-P腔传感结构，以解决现有技术中的F-P传感器在耐高温方面变现不佳，由于现有技术中的F-P传感器只有传感头耐高温，其他部件在使用的时候，均需要使用陶瓷进行隔热或者进行多次镀膜，使得其他部件才能到达耐高温的效果，陶瓷隔热层还间接增大了传感结构的体积，导致微型F-P腔在空间受限的环境下无法使用，丧失了微型的优势的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种基于MEMS工艺的敞口式石英玻璃微型F-P腔传感结构，结构包括：第一光纤、第二光纤、插芯和腔体结构，第一光纤的一端与第二光纤连接，第二光纤为去掉涂层的纤芯，插芯为空腔柱体结构，插芯的一端与腔体结构连接，第二光纤深入到插芯的空腔内部，且第二光纤远离第一光纤的一端通过插芯深入到腔体结构内部，腔体结构包括：底层、第一中间层和第二中间层和顶层，第一中间层和第二中间层相互平行设置在底层的表面，且第一中间层和第二中间层之间具有间隙，顶层设置在第一中间层和第二中间层远离底层的一侧，顶层中央位置具有孔洞，插芯和第二光纤通过孔洞深入到顶层靠近底层的一侧。

可选地，该顶层远离第一中间层和第二中间层的一侧设置有凸起，插芯与凸起熔接。

可选地，该凸起的直径大于等于插芯的直径。

可选地，该插芯的材料为高硼硅玻璃。

可选地，该底层、第一中间层、第二中间层和顶层的材料均为石英玻璃。

可选地，该底层、第一中间层、第二中间层和顶层之间通过高温键合连接。

可选地，该第二光纤和插芯通过熔接连接。

本发明的有益效果是：