[发明专利]一种基于UV胶微球谐振腔的压力传感器及其制备方法

说明书

本发明涉及谐振式压力传感器，具体是一种基于UV胶微球谐振腔的压力传感器及其制备方法。本发明解决了现有谐振式压力传感器测量精度较低的问题。一种基于UV胶微球谐振腔的压力传感器，包括玻璃基片、UV胶微球谐振腔、光纤锥、偏振控制器、宽带光源、光谱分析仪；其中，玻璃基片的表面喷涂有超疏水涂料层；UV胶微球谐振腔固定于超疏水涂料层的表面；光纤锥的锥区与UV胶微球谐振腔耦合；宽带光源的输出端通过偏振控制器与光纤锥的首端连接；光谱分析仪的输入端与光纤锥的尾端连接。本发明适用于压力的测量。

技术领域

本发明涉及谐振式压力传感器，具体是一种基于UV胶微球谐振腔的压力传感器及其制备方法。

背景技术

谐振式压力传感器因其具有体积小、重量轻、成本低等优点，而被广泛应用于压力的测量。在现有技术条件下，谐振式压力传感器普遍基于F-P谐振腔或波导谐振腔进行工作。但在实际应用中，由于F-P谐振腔和波导谐振腔的品质因数较低，导致现有谐振式压力传感器存在测量精度较低的问题。基于此，有必要发明一种基于UV胶微球谐振腔的压力传感器及其制备方法，以解决现有谐振式压力传感器测量精度较低的问题。

发明内容

本发明为了解决现有谐振式压力传感器测量精度较低的问题，提供了一种基于UV胶微球谐振腔的压力传感器及其制备方法。

本发明是采用如下技术方案实现的：

一种基于UV胶微球谐振腔的压力传感器，包括玻璃基片、UV胶微球谐振腔、光纤锥、偏振控制器、宽带光源、光谱分析仪；其中，玻璃基片的表面喷涂有超疏水涂料层；UV胶微球谐振腔固定于超疏水涂料层的表面；光纤锥的锥区与UV胶微球谐振腔耦合；宽带光源的输出端通过偏振控制器与光纤锥的首端连接；光谱分析仪的输入端与光纤锥的尾端连接。

具体工作过程如下：启动宽带光源，宽带光源发出的光依次经偏振控制器、光纤锥、UV胶微球谐振腔、光纤锥入射到光谱分析仪，并经光谱分析仪转换为谐振谱，光谱分析仪根据谐振谱测得UV胶微球谐振腔的共振波长。当压力作用于UV胶微球谐振腔时，UV胶微球谐振腔发生形变，使得UV胶微球谐振腔的折射率发生变化，由此使得UV胶微球谐振腔的共振波长发生变化。此时，根据光谱分析仪测得的共振波长变化量即可计算出压力值，由此实现压力的测量。

与现有谐振式压力传感器相比，本发明所述的一种基于UV胶微球谐振腔的压力传感器不再基于F-P谐振腔或波导谐振腔进行工作，而是基于UV胶微球谐振腔进行工作。相较于F-P谐振腔和波导谐振腔，UV胶微球谐振腔具有高品质因数和极小的模式体积，因此本发明具备了超高的测量精度。

一种基于UV胶微球谐振腔的压力传感器的制备方法（该方法用于制备本发明所述的一种基于UV胶微球谐振腔的压力传感器），该方法是采用如下步骤实现的：

步骤一：选取玻璃基片，并在玻璃基片的表面喷涂形成超疏水涂料层，然后将玻璃基片放置于六维位移调节台上；

步骤二：用泵注射器抽取UV胶，并将UV胶滴到超疏水涂料层的表面通过表面张力形成类球状体，然后用紫外灯照射类球状体，使得类球状体固化成为UV胶微球谐振腔；

步骤三：在UV胶微球谐振腔的旁侧设置光纤锥，并保证光纤锥的锥区与UV胶微球谐振腔耦合；然后，将宽带光源的输出端通过偏振控制器与光纤锥的首端连接，将光谱分析仪的输入端与光纤锥的尾端连接；

步骤四：启动宽带光源，宽带光源发出的光依次经偏振控制器、光纤锥、UV胶微球谐振腔、光纤锥入射到光谱分析仪，并经光谱分析仪转换为谐振谱；然后，利用六维位移调节台调整UV胶微球谐振腔的位置，并实时观察谐振谱；当UV胶微球谐振腔与光纤锥的锥区之间达到高效耦合状态时，在UV胶微球谐振腔与超疏水涂料层的表面之间滴加紫外固化胶，并用紫外灯照射紫外固化胶，使得紫外固化胶固化，由此使得UV胶微球谐振腔固定于超疏水涂料层的表面，从而完成制备。

本发明结构合理、设计巧妙，有效解决了现有谐振式压力传感器测量精度较低的问题，适用于压力的测量。

附图说明