专利名称：一种光纤传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种光纤传感器的制作方法。
背景技术：
采用Fabry-Perot腔干涉仪原理的全石英光纤压カ传感器由氧化硅組成，耐热冲击，耐腐蚀，可在苛刻的环境下工作。其中，微型化全石英光纤压カ传感器的外形尺寸与其连接的光纤外径相同。如果使用普通光纤通信用石英光纤，外径只有125微米。微型化的可用于ー些特殊场合，如在心血管堵塞的诊断中可将该光纤压カ传感器放入心血管中，直接測量心血管内各处的动态血压，用以判断堵塞的位置和严重程度。也可将该压力传感器与火花塞集成起来，測量内燃机的动态压力变化以优化发动机的工作參数，提高效率，降低排放。现有的制作方法主要以基于熔融石英光纤的熔接和解理操作为主。其基本制作过程如下首先，将单模石英光纤与一段多模石英光纤焊接在一起，在多模光纤和单模光纤连接处附近将多模光纤解理。由于在一定条件下，多模光纤的包层的腐蚀速率远小于芯的腐蚀速率，可以将多模光纤的芯腐蚀而保留包层部分。经过腐蚀后的光纤与另外一段光纤焊接起来，并在焊接处附近将最后一段光纤解理。经过解理后的最后一段光纤将作为对压力敏感的薄膜。这种制作方法制作的薄膜的形状好大小很大程度上依赖光纤熔接和解理。由于熔接后最后一段光纤的表面的平整度不可避免的会受到影响，而且解理后的表面也并不完美。解理的位置也不能精确控制。因此，这种方法的制作的薄膜的厚度较厚，重复性很差， 不适合用于高灵敏度的应用和批量生产。针对降低薄膜厚度和提高薄膜质量，一些基于此方法的改进方法被提出来。首先， 在解理后，用含有氢氟酸的腐蚀继续腐蚀制作好的薄膜可进ー步降低薄膜的厚度。但由于薄膜的初始状况并不是很好，后续的腐蚀过程虽然可以进ー步减小薄膜的厚度，但最小的薄膜厚度仍然不能满足高灵敏度的应用。另外ー种改进方法是在腐蚀之前，先用传统的抛光方法将薄膜的外表面抛平，然后在进行氢氟酸腐蚀，并且采用一套在线监测的系统实施监测薄膜的厚度。这种方法可以制作的薄膜的厚度可以小到2微米。然而，这种制作方法过程复杂，重复性差，成本高。为提高薄膜的均勻性和降低薄膜的厚度，氧化硅薄膜和腐蚀后的光纤直接高温键合的方法被提出。由于薄膜是由抛光后的硅片热氧化后去除硅后制得，其材料的均勻性和厚度的均勻性远好于前面的制作方法。因此该方法具有很好的重复性。制作的传感器薄膜均勻，并且薄膜厚度可小于1微米。随着薄膜厚度的减低，由于薄膜与其他物体接触导致薄膜破损的几率也大大增加。另外，在光纤传感器的制作过程中，光纤的塑料保护层需要剥除以实现光纤的熔接，解理和高温键合。而无塑料保护层的光纤十分脆弱，易断。因此在传感器制作完成后需要施加保护。但由于塑料保护层的制作不能影响薄膜，即薄膜上不应有污染，因此该保护措施实施较困难。
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有鉴于此，提供一种全氧化硅光纤压カ/声音传感器的制作方法成为必要。
发明内容
本发明的发明目的是提供ー种全氧化硅光纤压力/声音传感器的制作方法，使用该方法制作的光纤传感器具有尺寸同光纤直径一致，薄膜均勻，重复性好，薄膜保护机构及涂覆保护层提高了光纤传感器的可操作性，且不影响传感器的性能。为了实现上述目的，本发明提供的一种光纤传感器的制作方法，其包括如下步骤 Sl 准备材料，包括氧化硅薄膜、一端具有腔体的石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管；S2 将所述氧化硅薄膜放置在所述石英玻璃毛細管和所述石英玻璃光纤具有所述腔体的端面之间，对所述氧化硅薄膜、所述石英玻璃毛細管和所述石英玻璃光纤相接处局部加热，使上述氧化硅薄膜、石英玻璃毛細管和石英玻璃光纤键合在一起；S3 去除多余的氧化硅薄膜； S4 将裸露的石英玻璃毛細管和石英玻璃光纤外表面涂敷保护层；S5 将石英玻璃毛細管在键合处附近切断；S6 完成光纤传感器的制作。进ー步地，步骤Sl中准备的氧化硅薄膜的制作方法如下S111 将双面抛光的硅表面淀积ー层氧化硅薄膜；S112 通过光刻和腐蚀去除上述硅一面的部分氧化硅；S113 通过腐蚀，去除掉未受氧化硅保护的硅；S114 得到硅片框架支撑的氧化硅薄膜。进ー步地，步骤Sl中准备的石英玻璃毛細管的制作方法如下S121 将石英玻璃毛細管去除聚合物保护层；S122 解理该石英玻璃毛細管；S123 得到平整端面的石英玻璃毛細管。进ー步地，步骤Sl中准备的石英玻璃光纤的制作方法如下S131 将普通单模石英玻璃光纤与石英玻璃毛細管熔接；S132 完成熔接后，在熔接处附近解理石英玻璃毛细管，并剩余一小段石英玻璃毛細管；S133 得到一端具有腔体的石英玻璃光纤。进ー步地，步骤Sl中准备的石英玻璃光纤的制作方法还可以如下S141 将普通单模石英玻璃光纤与多模石英玻璃光纤熔接；S142 完成熔接后，在熔接处附近解理多模石英玻璃光纤，并剰余一小段多模石英玻璃光纤；S143 将单模石英玻璃光纤的一端进入氢氟酸中腐蚀，取出后经去离子水冲洗并用氮气吹干；S144 得到一端具有腔体的石英玻璃光纤。进ー步地，步骤S2中的键合步骤如下S201 将石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管分別放入两个氧化锆陶瓷插针中，石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管的端面露出在陶瓷插针外；S202 将两个氧化锆陶瓷插针固定在夹具上，通过调节夹具使石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管端面平行并同轴；S203 将氧化硅薄膜放置在石英玻璃光纤和石英玻璃毛细管之间，并施加约0. 05N-5N的力，使石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管夹住上述氧化硅薄膜；S204 将上述石英玻璃光纤、石英玻璃毛細管和氧化硅薄膜加热至700°C -850°C，持续 Is-IOs后停止施加压力，停止施加力0-10秒后停止加热。进ー步地，步骤S2中的键合步骤还可以如下S211 将石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管，分別放入两个V形槽中，且分别露出约10-300微米长的石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管；S212 将其中ー个V形槽固定在一个可调节施加力大小的调节架上，将另ー个V形槽固定在一个调节架上，通过调节上述两个调节架，使石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管的端面互相平行且同轴；S213 将氧化硅薄膜放置在石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管之间，并施加约0. 05N-5N的力，使石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管夹住上述氧化硅薄膜；S214 将上述石英玻璃光纤、石英玻璃毛細管和氧化硅薄膜加热至700°C -850°C，持续Is-IOs后停止施加压力，停止施加力0-10秒后停止加热。进ー步地，步骤S3包括如下步骤S301 用机械切割的方法去除石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管外径之外的氧化硅薄膜；进ー步地，步骤S3还包括如下步骤S302 将焊接好的石英玻璃光纤，石英玻璃毛细管和氧化硅薄膜放入氢氟酸蚀液中，腐蚀掉多余的氧化硅薄膜。进ー步地，步骤Slll中的制作氧化硅薄膜的方法包括热氧化法、低压化学汽相淀积法和等离子体增强化学汽相淀积法，其中使用等离子体增强化学汽相淀积法吋，在薄膜淀积完成后使用高温退火的方法，使氧化硅薄膜更致密。进ー步地，步骤Slll中的制作氧化硅薄膜的厚度为0. lum-10um。进ー步地，步骤Slll中的制作的氧化硅薄膜在淀积过程中參杂。进ー步地，步骤S4中的保护层的制作方法如下S401 将焊接好的石英玻璃光纤， 石英玻璃毛細管和氧化硅薄膜浸入聚合物与溶剂的混合液中；S402 将涂敷了聚合物的焊接好的石英玻璃光纤、石英玻璃毛細管和氧化硅薄膜放入烘箱中烘烤。进ー步地，步骤S5中切断石英玻璃毛細管的方法为解理法或精细砂轮切割法。本发明提供的一种光纤传感器的制作方法，简化了聚合物保护层的涂覆的エ艺难度，在涂覆过程中不需要任何对薄膜的保护，其提高了光纤传感器制作的效率。采用石英玻璃毛細管作为器件的第三部分，在键合吋，其取代了现有技术中的陶瓷衬底；键合后，解理石英玻璃毛細管前进行聚合物保护层的涂覆和处理，处理完毕后再进行解理石英玻璃毛细管，在聚合物保护涂层涂覆过程中不需对氧化硅薄膜进行保护处理。获得聚合物保护层保护的石英玻璃光纤在使用过程中不易折断，提高了安全性。并且氧化硅薄膜前端保留有一小段毛細管保护，该氧化硅薄膜不宜受损，其提高了光纤传感器的成品率，提高了工作效辜。
图1为石英玻璃毛細管结构示意图；图2为腐蚀后的石英玻璃光线结构示意图；图3为全氧化硅压カ/声音传感器的制作方法示意图；图4为氧化硅薄膜的制作示意图；图5为石英玻璃毛細管、石英玻璃光纤和氧化硅薄膜高温键合示意图。
具体实施例方式下面结合附图详细说明本发明，其作为本说明书的一部分，通过实施例来说明本发明的原理，本发明的其他方面，特征及其优点通过该详细说明将会变得一目了然。本发明提供了一种光纤传感器的制作方法，通过该制作方法制作的全氧化硅光纤压力/声音传感器，可以用于普通的压カ测量，还可以应用于一些对传感器的体积和耐高温特性有特殊要求的领域(如心血管内的血压测量，内燃机气缸内动态压力的測量等)。如图1-3所示，本发明提供的一种光纤传感器的制作方法，其包括如下步骤
Sl 准备材料，包括氧化硅薄膜3、一端具有腔体21的石英玻璃光纤2和石英玻璃毛細管1 ；S2 将该氧化硅薄膜3放置在石英玻璃毛細管1和石英玻璃光纤2具有腔体21的端面之间；对该氧化硅薄膜3、石英玻璃毛細管1和石英玻璃光纤2相接处局部加热，使该氧化硅薄膜3、石英玻璃毛細管1和石英玻璃光纤2键合在一起；S3 去除多余的氧化硅薄膜3 ；S5 将裸露的石英玻璃毛細管1和石英玻璃光纤2外表面涂覆保护层；S6 将石英玻璃毛細管1在键合处附近切断；S7 完成光纤传感器的制作。本光纤传感器的制作方法专门制作全氧化硅光纤压カ/声音传感器，其在步骤Sl 中准备的石英玻璃毛細管1的外径与石英玻璃光纤2的外径相同，该石英玻璃光纤2被腐蚀过，其一端具有腔体21，该腔体21的直径与石英玻璃毛細管1的内径相同便于衔接，该腔体21的形成过程将在下面详细描述，石英玻璃光纤2为单模光纤；该氧化硅薄膜3的制作方法在下面将详细描述。步骤S2将氧化硅薄膜3放置在石英玻璃毛細管1和石英玻璃光纤2具有腔体21 的端面之间，以准备对其进行键合(键合为将两片表面清洁、原子级平整的同质或异质半导体材料经表面清洗和活化处理，在一定条件下直接结合，通过范德华力、分子カ甚至原子力使晶片键合成为一体)，本发明提供的一种光纤传感器的制作方法是基于现有光纤和氧化硅薄膜直接键合的方法的不足所做出的改进，在键合吋，氧化硅薄膜不是放在一个经过抛光的衬底表面上，而是置于腐蚀过的石英玻璃光纤2和一段石英玻璃毛細管1之间。步骤S2中对氧化硅薄膜3、石英玻璃毛細管1和石英玻璃光纤2相接处局部加热， 使该氧化硅薄膜3、石英玻璃毛細管1和石英玻璃光纤2键合在一起。通过对氧化硅薄膜 3、石英玻璃毛細管1和石英玻璃光纤2相接处进行局部加热，温度大约在700°C -850°C左右，可以使得上述氧化硅薄膜3、石英玻璃毛細管1和石英玻璃光纤2直接结合(通过范德华力、分子カ甚至原子力使晶片键合成为一体)为一体，即键合。键合的方式有多种，将在下面具体描述。然后按照步骤S3去除多余的氧化硅薄膜3，再通过步骤S4并对裸露的石英玻璃毛细管1和石英玻璃光纤2进行聚合物涂覆保护层，以保护整个裸露的石英玻璃毛細管1和石英玻璃光纤2。步骤S5在石英玻璃毛細管1键合处附近切断。切断后的石英玻璃毛細管1保留有一小段毛細管，用于对氧化硅薄膜3进行保护，使其不宜受损，其提高了光纤传感器的成品率。步骤S5中切断石英玻璃毛細管的方法为解理法(解理为矿物晶体受力后沿一定方向破裂并产生光滑平面)或精细砂轮切割法。步骤S6，完成整个全氧化硅光纤压カ/声音传感器的制作。本发明提供的一种光纤传感器的制作方法，采用石英玻璃毛細管1作为器件的第三部分，在键合吋，其取代了现有技术中的陶瓷衬底；键合后，解理石英玻璃毛細管1前进行聚合物保护层的涂覆和处理，处理完毕后再进行解理石英玻璃毛細管1，在聚合物保护涂层涂覆过程中不需对氧化硅薄膜3进行保护处理。获得聚合物保护层保护的石英玻璃光纤 2在使用过程中不易折断，提高了安全性。并且氧化硅薄膜3前端保留有一小段毛細管保护，该氧化硅薄膜3不宜受损，其提高了光纤传感器的成品率，提高了工作效率。如图4所示，该氧化硅薄膜3的制作方法如下Slll 如图4a_4b所示，将双面抛光的硅31表面淀积ー层氧化硅薄膜32 ；具体为，将400微米厚双面抛光的硅31放在1100摄氏度下湿氧氧化6小吋，至上述硅片两面的氧化层32 (氧化硅)的厚度大致为0. Ium-IOum ；S112:如图如所示，通过光刻(光刻技木)和腐蚀(腐蚀技术)去除上述硅31 — 面的部分氧化硅32(露出一个氧化硅的缺ロ 33)；S113 如图4d所示，通过腐蚀(干法腐蚀技术)，去除掉未受氧化硅32保护的硅 31 (露出一个硅片31的缺ロ 34)；S114 得到硅片框架支撑的氧化硅薄膜3。该石英玻璃毛細管1的制作方法如下S121 将石英玻璃毛細管1去除聚合物保护层；S122 解理该石英玻璃毛細管1 ； S123 得到平整端面石英玻璃毛細管1。其中该石英玻璃光纤2具有两种制作方法第一种制作方法，该石英玻璃光纤2的制作方法可以为S131 将普通单模石英玻璃光纤2与石英玻璃毛細管1熔接；S132 完成熔接后， 在熔接处附近解理石英玻璃毛細管1，并剩余一小段石英玻璃毛細管1 ；S133 得到一端具有腔体21的石英玻璃光纤2。第二种制作方法，石英玻璃光纤的制作方法还可以为S141 将普通单模石英玻璃光纤2与多模石英玻璃光纤熔接；S142 完成熔接后， 在熔接处附近解理多模石英玻璃光纤，并剰余一小段多模石英玻璃光纤；S143 将单模石英玻璃光纤2的一端进入浓氢氟酸(HF)中腐蚀，取出后经离子水冲洗并通过氮气吹干； S144 得到一端具有腔体21的石英玻璃光纤2。上述剰余一小段石英玻璃毛細管1大约为25微米左右，剰余一小段多模石英玻璃光纤也大约为25微米左右；上述将单模石英玻璃光纤2的一端进入浓氢氟酸(HF)中腐蚀大约3分钟的时间。步骤S2中的键合步骤也有两种键合方法第一种键合方法步骤S2中的键合步骤如下S201 将石英玻璃光纤2和石英玻璃毛細管1分別放入两个氧化锆陶瓷插针4中， 石英玻璃光纤2和石英玻璃毛細管1的端面露出在陶瓷插针4外；氧化锆陶瓷插针4的内径为127微米(如图5所示)，露出石英玻璃光纤2和石英玻璃毛細管1的端部约300微米长；S202 将两个氧化锆陶瓷插针4固定在夹具上.通过调节夹具使石英玻璃光纤2 和石英玻璃毛細管1端面平行并同轴；S203 将氧化硅薄膜3放置在石英玻璃光纤2和石英玻璃毛細管1之间，并施加约 0. 05N-5N的力，使石英玻璃光纤2和石英玻璃毛細管3夹住上述氧化硅薄膜3 ；S204:将上述石英玻璃光纤2、石英玻璃毛細管1和氧化硅薄膜3加热至 7000C _850°C，持续Is-IOs后停止施加压力，停止施加力0_10秒后停止加热。第二种键合方法步骤S2中的键合步骤还可以如下
S211 将石英玻璃光纤2和石英玻璃毛細管1，分別放入两个V形槽中，且分别露出约10-300微米长的石英玻璃光纤2和石英玻璃毛細管1 ；S212:将其中ー个V形槽固定在一个可调节施加力大小的调节架上，将另ー个V形槽固定在一个调节架上，通过调节上述两个调节架，使石英玻璃光纤2和石英玻璃毛細管1 的端面互相平行且同轴；S213 将氧化硅薄膜3放置在石英玻璃光纤2和石英玻璃毛細管1之间，并施加约 0. 05N-5N的力，使石英玻璃光纤2和石英玻璃毛細管1夹住上述氧化硅薄膜3 ；S214:将上述石英玻璃光纤2、石英玻璃毛細管1和氧化硅薄膜3加热至 7000C _850°C，持续Is-IOs后停止施加压力，停止施加力0_10秒后停止加热。上述步骤S3包括如下步骤S301 用机械切割的方法去除石英玻璃光纤2和石英玻璃毛細管1外径之外的氧化硅薄膜3 ；具体为，通过陶瓷插针4切掉多余的氧化硅薄膜3。步骤S3还包括如下步骤S302 将焊接好的石英玻璃光纤2，石英玻璃毛細管1和氧化硅薄膜3放入氢氟酸蚀液中，腐蚀掉多余的氧化硅薄膜3。具体为，通过氢氟酸(HF)蚀液，腐蚀掉多余的氧化硅薄膜3。步骤Slll中的制作氧化硅薄膜3的方法包括热氧化法、低压化学汽相淀积法和等离子体增强化学汽相淀积法，其中使用等离子体增强化学汽相淀积法吋，在薄膜淀积完成后使用高温退火的方法，使氧化硅薄膜更致密。步骤Slll中的制作的氧化硅薄膜3在淀积过程中參杂，以达到改变薄膜性质的目的。其所制造的氧化硅薄膜3的厚度为0. lum-lOum。步骤S4中的保护层的制作方法如下S401 将焊接好的石英玻璃光纤2，石英玻璃毛細管1和氧化硅薄膜3浸入聚合物与溶剂的混合液中；S402 将涂敷了聚合物的焊接好的石英玻璃光纤2、石英玻璃毛細管1和氧化硅薄膜3放入烘箱中烘烤。具体为，将裸露的石英玻璃毛細管1和石英玻璃光纤2在光刻胶中浸泡5秒中后，取出放入烘箱中程序升温至250摄氏度烘烤3小时人们在使用光纤传感器測量血管内的血压时，需要将传感器通过导线放置于需要测量的位置，如心血管，因此，传感器的体积要越小越好。放置在内燃机气缸内的传感器需要耐高温、耐腐蚀。通过本发明提供的一种光纤传感器的制作方法，制作的ー种全氧化硅光纤压力/ 声音传感器，其与光纤的外径相同(125微米，不包括聚合物涂覆层)因此可以更方便置入可以用于普通的压カ测量。并且该传感器的敏感部位均由石英玻璃构成，并且体积小，具有耐高温，耐腐蚀，响应速度快的特点，还可以应用于内燃机的气缸内的动态压力測量等等技术领域。本发明提供的一种光纤传感器的制作方法，简化了聚合物保护层的涂覆的エ艺难度，在涂覆过程中不需要任何对薄膜的保护，其提高了光纤传感器制作的效率。采用石英玻璃毛細管作为器件的第三部分，在键合吋，其取代了现有技术中的陶瓷衬底；键合后，解理石英玻璃毛細管前进行聚合物保护层的涂覆和处理，处理完毕后再进行解理石英玻璃毛细管，在聚合物保护涂层涂覆过程中不需对氧化硅薄膜进行保护处理。获得聚合物保护层保
10护的石英玻璃光纤在使用过程中不易折断，提高了安全性。并且氧化硅薄膜前端保留有一小段石英玻璃毛細管保护，该氧化硅薄膜不宜受损，其提高了光纤传感器的成品率，提高了工作效率。 以上所掲示的仅为本发明的较佳实施例而已，当然不能以此来限定本发明之权利范围，因此依本发明申请专利范围所作的等同变化，仍属于本发明所涵盖的范围。
权利要求
1.一种光纤传感器的制作方法，其包括如下步骤51准备材料，包括氧化硅薄膜、一端具有腔体的石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管；52将所述氧化硅薄膜放置在所述石英玻璃毛細管和所述石英玻璃光纤具有所述腔体的端面之间，对所述氧化硅薄膜、所述石英玻璃毛細管和所述石英玻璃光纤相接处局部加热，使上述氧化硅薄膜、石英玻璃毛細管和石英玻璃光纤键合在一起；53去除多余的氧化硅薄膜；54将裸露的石英玻璃毛細管和石英玻璃光纤外表面涂敷保护层；55将石英玻璃毛細管在键合处附近切断；56完成光纤传感器的制作。
2.根据权利要求1所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在于步骤Sl中准备的氧化硅薄膜的制作方法如下5111将双面抛光的硅表面淀积ー层氧化硅薄膜；5112通过光刻和腐蚀去除上述硅一面的部分氧化硅；5113通过腐蚀，去除掉未受氧化硅保护的硅；5114得到硅片框架支撑的氧化硅薄膜。
3.根据权利要求1所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在于步骤Sl中准备的石英玻璃毛細管的制作方法如下5121将石英玻璃毛細管去除聚合物保护层；5122解理该石英玻璃毛細管；5123得到平整端面的石英玻璃毛細管。
4.根据权利要求1所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在于步骤Sl中准备的石英玻璃光纤的制作方法如下5131将普通单模石英玻璃光纤与石英玻璃毛細管熔接；5132完成熔接后，在熔接处附近解理石英玻璃毛細管，并剩余一小段石英玻璃毛细管；5133得到一端具有腔体的石英玻璃光纤。
5.根据权利要求1所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在于步骤Sl中准备的石英玻璃光纤的制作方法还可以如下S141 将普通单模石英玻璃光纤与多模石英玻璃光纤熔接；S142:完成熔接后，在熔接处附近解理多模石英玻璃光纤，并剰余一小段多模石英玻璃光纤；5143将单模石英玻璃光纤的一端进入氢氟酸中腐蚀，取出后经去离子水冲洗并用氮气吹干；5144得到一端具有腔体的石英玻璃光纤。
6.根据权利要求1所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在于步骤S2中的键合步骤如下5201将石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管分別放入两个氧化锆陶瓷插针中，石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管的端面露出在陶瓷插针外；5202将两个氧化锆陶瓷插针固定在夹具上，通过调节夹具使石英玻璃光纤和石英玻璃毛细管端面平行并同轴；5203将氧化硅薄膜放置在石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管之间，并施加约0. 05N-5N 的力，使石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管夹住上述氧化硅薄膜；5204将上述石英玻璃光纤、石英玻璃毛細管和氧化硅薄膜加热至700°C -850°C，持续 Is-IOs后停止施加压力，停止施加力0-10秒后停止加热。
7.根据权利要求1所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在于步骤S2中的键合步骤还可以如下S211 将石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管，分別放入两个V形槽中，且分别露出约 10-300微米长的石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管；S212:将其中ー个V形槽固定在一个可调节施加力大小的调节架上，将另ー个V形槽固定在ー个调节架上，通过调节上述两个调节架，使石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管的端面互相平行且同轴；5213将氧化硅薄膜放置在石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管之间，并施加约0. 05N-5N 的力，使石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管夹住上述氧化硅薄膜；5214将上述石英玻璃光纤、石英玻璃毛細管和氧化硅薄膜加热至700°C -850°C，持续 Is-IOs后停止施加压力，停止施加力0-10秒后停止加热。
8.根据权利要求1所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在于步骤S3包括如下步骤5301用机械切割的方法去除石英玻璃光纤和石英玻璃毛細管外径之外的氧化硅薄膜。
9.根据权利要求1所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在于步骤S3还包括如下步骤5302将焊接好的石英玻璃光纤，石英玻璃毛細管和氧化硅薄膜放入氢氟酸蚀液中，腐蚀掉多余的氧化硅薄膜。
10.根据权利要求2所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在干步骤Slll中的制作氧化硅薄膜的方法包括热氧化法、低压化学汽相淀积法和等离子体增强化学汽相淀积法，其中使用等离子体增强化学汽相淀积法吋，在薄膜淀积完成后使用高温退火的方法，使氧化硅薄膜更致密。
11.根据权利要求2所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在于步骤Slll中的制作氧化硅薄膜的厚度为0. lum-10um。
12.根据权利要求2所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在于步骤Slll中的制作的氧化硅薄膜在淀积过程中參杂。
13.根据权利要求1所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在于步骤S4中的保护层的制作方法如下S401 将焊接好的石英玻璃光纤、石英玻璃毛細管和氧化硅薄膜浸入聚合物与溶剂的混合液中；S402:将涂敷了聚合物的焊接好的石英玻璃光纤、石英玻璃毛細管和氧化硅薄膜放入烘箱中烘烤。
14.根据权利要求1所述的ー种光纤传感器的制作方法，其特征在于步骤S5中切断石英玻璃毛細管的方法为解理法或精细砂轮切割法。
全文摘要
本发明公开了一种光纤传感器的制作方法，其包括如下步骤S1准备材料，包括氧化硅薄膜、一端具有腔体的石英玻璃光纤和石英玻璃毛细管；S2将所述氧化硅薄膜放置在所述石英玻璃毛细管和所述石英玻璃光纤具有所述腔体的端面之间，对所述氧化硅薄膜、所述石英玻璃毛细管和所述石英玻璃光纤相接处局部加热，使上述氧化硅薄膜、石英玻璃毛细管和石英玻璃光纤键合在一起；S3去除多余的氧化硅薄膜；S4将裸露的石英玻璃毛细管和石英玻璃光纤外表面涂敷保护层；S5将石英玻璃毛细管在键合处附近切断；S6完成光纤传感器的制作。
文档编号G01H9/00GK102539057SQ20111042728
公开日2012年7月4日 申请日期2011年12月19日 优先权日2011年12月19日
发明者施林伟, 李维, 杨忠钰, 林沁, 邓江东 申请人:深圳市盛喜路科技有限公司