[发明专利]夹爪为光纤Fabry-Perot干涉仪且可自传感的微夹钳的制作方法

摘要

本发明的目的在于提供一种夹爪为光纤Fabry‑Perot干涉仪且可自传感的微夹钳的制作方法，通过该制作方法制作的微夹钳能解决现有技术中的微夹钳的夹爪不能同时实现夹持部件和夹持力自传感问题。该方法包括：将石英毛细管分别与反射光纤和输入/输出光纤熔接，形成光纤Fabry‑Perot干涉仪；在反射光纤上加工形成夹爪的夹持部；在硅片的上下表面形成氧化层；通过光刻胶在硅片的上氧化层光刻凹槽图案和在硅片的下氧化层光刻单片柔性机构的图案，并对硅片的上表面上未被光刻胶覆盖的部分和下表面上未被光刻胶覆盖的部分进行刻蚀，形成凹槽和单片柔性机构；将光纤Fabry‑Perot干涉仪分别与凹槽和单柔性机构安装，并将输入/输出光纤、F‑P解调仪、执行器、F‑P解调仪和控制器对应连接。

主权项

1.夹爪为光纤Fabry‑Perot干涉仪且可自传感的微夹钳的制作方法，其特征在于，所述微夹钳包括：单片柔性机构（2）、执行器（3）、一个或两个光纤Fabry‑Perot干涉仪、F‑P解调仪（4）以及控制器，所述单片柔性机构（2）包括：位移放大机构（21），所述位移放大机构（21）的输入级（211）用于与所述执行器（3）相抵接，所述位移放大机构（21）的两个输出级（212）分别对应有一个夹爪，一个所述光纤Fabry‑Perot干涉仪对应一个所述夹爪，所述光纤Fabry‑Perot干涉仪包括形成所述夹爪的夹持部以及用于形成对所述夹爪对待夹持部件进行夹持时产生的形变进行传感的夹持力传感部；所述方法包括：步骤1，将石英毛细管（502）的一端与反射光纤（503）熔接，另一端与输入/输出光纤（501）熔接，以形成所述光纤Fabry‑Perot干涉仪，所述反射光纤（503）朝向所述石英毛细管（502）的反射光纤‑石英毛细管界面（505）与所述输入/输出光纤（501）朝向所述石英毛细管（502）的石英毛细管‑输入/输出光纤界面（504）之间形成Fabry‑Perot腔（506），所述Fabry‑Perot腔（506）形成对所述夹爪对待夹持部件进行夹持时产生的形变进行传感的夹持力传感部；步骤2，采用加工工艺在所述反射光纤（503）上加工形成所述夹持部；步骤3，对硅片进行预处理，使所述硅片的上表面上形成第一氧化层，以及使所述硅片的下表面上形成第二氧化层；步骤4，使用光刻胶在所述第一氧化层上光刻用于放置所述夹爪的凹槽图案；步骤5，对所述第一氧化层上未被所述光刻胶覆盖的部分进行刻蚀；步骤6，去除所述第一氧化层上形成的光刻胶层；步骤7，对所述硅片的上表面上未被所述第一氧化层覆盖的部分进行刻蚀，使所述硅片上形成用于放置夹爪的凹槽；步骤8，使用光刻胶在所述第二氧化层上光刻单片柔性机构（2）图案；步骤9，对所述第二氧化层上未被光刻胶覆盖的部分进行刻蚀；步骤10，去除所述第二氧化层上形成的光刻胶层；步骤11，对所述硅片的下表面上未被所述第二氧化层覆盖的部分进行刻蚀，形成所述单片柔性机构（2）；步骤12，采用氢氟酸去除所述第一氧化层和所述第二氧化层；步骤13，将所述光纤Fabry‑Perot干涉仪部分放置于所述凹槽内，使得所述位移放大机构（21）的两个输出级（212）分别对应连接一个夹爪，并使得所述输入/输出光纤（501）上朝向所述石英毛细管（502）一侧的石英毛细管‑输入/输出光纤界面（504）与所述位移放大机构（21）的输出级（212）的前端端面（215）齐平或位于所述前端端面（215）之前；步骤14，采用粘合剂将所述光纤Fabry‑Perot干涉仪与所述单片柔性机构（2）粘合固定；步骤15，将所述执行器（3）安装于所述单片柔性机构（2）上开设的空腔内，使所述位移放大机构（21）的输入级（211）与所述执行器（3）相抵接；将所述输入/输出光纤（501）和所述F‑P解调仪（4）进行连接；并将所述执行器（3）和所述F‑P解调仪（4）分别与所述控制器进行连接。