[发明专利]一种光纤聚合物微腔压力传感器及制备方法

权利要求书

1.一种光纤聚合物微腔压力传感器，其特征在于，所述聚合物微腔压力传感器包括光纤(1)和空心圆柱结构(5)，所述光纤(1)与空心圆柱结构(5)熔接形成光纤-空心圆柱结构微结构，所述光纤(1)一端的端面上设有凹陷，凹陷与空气之间设有微气腔(2)，所述微气腔(2)在空心圆柱结构(5)内部，在光纤(1)一端的端面凹陷处滴有紫外胶(4)，所述紫外胶(4)通过固化形成聚合物薄膜，所述光纤(1)的端面与聚合物薄膜界面分别构成法布里-珀罗腔的两个反射面；所述光纤-空心圆柱结构微结构端面镀有金膜；所述光纤聚合物微腔压力传感器的制备方法过程如下：

S1、将光纤(1)与空心圆柱结构(5)熔接形成光纤-空心圆柱结构微结构；

S2、在所述光纤(1)一端的端面上加工凹陷；

S3、在所述光纤-空心圆柱结构微结构端面镀金膜；

S4、在光纤(1)一端的凹陷处涂装紫外胶(4)；

S5、利用光源发射加热激光，加热激光由光纤(1)另一端射入至设有凹陷的光纤端面，调节所述加热激光的功率改变所述紫外胶的厚度；

S6、利用紫外灯照射紫外胶使其固化形成聚合物薄膜。

2.根据权利要求1所述的一种光纤聚合物微腔压力传感器，其特征在于，所述光纤(1)在设有凹陷一端的端面上镀有光吸收介质，用于吸收光并产热，光吸收介质是金属膜或碳纳米材料，厚度在1-4nm之间。

3.根据权利要求1所述的一种光纤聚合物微腔压力传感器，其特征在于，加热激光由所述光纤(1)另一端射入至设有凹陷的光纤端面，通过加热激光改变光纤端面的紫外胶(4)的几何参数，控制紫外胶(4)的厚度以及微气腔(2)的长度。

4.根据权利要求1所述的一种光纤聚合物微腔压力传感器，其特征在于，所述步骤S2中光纤(1)一端的端面上加工凹陷的过程如下：

在光纤(1)一端的端面通过电弧放电熔接一段毛细管或空心光纤；或将光纤(1)一端的端面插入内径大于光纤外径的毛细管或陶瓷芯，然后采用胶封或激光焊接方法固定。

5.根据权利要求1所述的一种光纤聚合物微腔压力传感器，其特征在于，所述光纤-空心圆柱结构微结构的表面上金膜厚度在1-4nm之间。

6.根据权利要求1所述的一种光纤聚合物微腔压力传感器，其特征在于，所述步骤S4中，利用移液管或者熔接机将紫外胶涂装在端面凹陷处，所述紫外胶是一种液体聚合物。

7.根据权利要求1所述的一种光纤聚合物微腔压力传感器，其特征在于，所述步骤S5中，从泵浦光源发出的波长为980nm的加热激光通过光纤传输至滴有紫外胶的光纤端面，其中，波长为980nm的加热激光的功率范围为0-500mW，采用连续光或者脉冲光。

8.根据权利要求1所述的一种光纤聚合物微腔压力传感器，其特征在于，所述步骤S6中利用紫外灯照射紫外胶5-10min使其固化。