[发明专利]一种基于光学谐振腔的微粒粒度检测传感器

权利要求书

1.一种基于光学谐振腔的微粒粒度检测传感器，其特征是：光学谐振腔采用由介质膜布拉格反射镜(DBR)构成的Fabry-Pérot腔；由于谐振腔的谐振效应使得腔内光强度得到大幅提高，增强了腔内颗粒对光的散射效应；同时，由于DBR的反射率对角度敏感，当入射角超过特定阈值时，DBR的反射率急剧降低，因此散射角度超过特定阈值的散射光可以从谐振腔内有效导出。

2.权利要求1所述传感器，由Fabry-Pérot腔、光学透镜和光电探测部分组成。

3.权利要求1所述的特定阈值，具有以下特征：当入射角小于特定阈值时，布拉格反射镜能有效反射光波；当入射角大于特定阈值时，布拉格反射镜对光波的反射率急剧下降，丧失反射镜功能。

4.权利要求1和3所述的布拉格反射镜，可以选择不同的薄膜材料组合，从而调节不同薄膜材料之间的折射率差异，实现对特定阈值的调节。

5.权利要求1所述的所述的光散射效应，具有前向散射或后向散射两种形式，相应的光学透镜和光电探测部分需要放置在Fabry-Pérot腔的后侧或前侧。

6.权利要求4所述的布拉格反射镜，是通过在衬底上交替生长不同折射率的介质薄膜而成，其中的薄膜材料优选Si/SiO₂、TiO₂/SiO₂和GaAs/AlGaAs。

7.权利要求2所述的光电探测部分，可按两种方式实现：①采用电荷耦合元件阵列，对散射光的强分布直接成像；②采用光电探测器，需要转动或移动探测器的位置，从而获得散射光的空间光强分布。