带有复合介质薄膜的F-P压力传感器的制作方法

技术特征：

1.一种带有复合介质薄膜的F-P压力传感器，包括制有F-P谐振腔的上插芯，与上插芯轴向固联为一体的下插芯和插入所述下插芯的光纤，以及覆盖在F-P谐振腔端口的压力膜片，其特征在于：在所述压力膜片的背面以及F-P谐振腔凹槽底部硅片上生长有至少一层复合介质膜，所述复合介质膜为SiO₂/Ta₂O₅薄膜、Si₃N₄/Ta₂O₅薄膜或SiO₂/Ta₂O₅/ Si₃N₄中的至少一种组合形态的多层薄膜。

2.根据权利要求1 所述的带有复合介质薄膜的F-P压力传感器，其特征在于：以100晶向的硅片作为压力膜片（1），压力膜片（1）厚度为50-300 um。

3.根据权利要求2所述的带有复合介质薄膜的F-P压力传感器，其特征在于：在硅片一面溅射生长至少一层Si₃N₄/Ta₂O₅薄膜，多层薄膜的厚度为50/100 nm。

4.根据权利要求1 所述的带有复合介质薄膜的F-P压力传感器，其特征在于：在上插芯（3）凹槽底面溅射生长至少一层SiO₂/Ta₂O₅/ Si₃N₄薄膜，多层薄膜的厚度为50/100/60 nm。

5.根据权利要求1 所述的带有复合介质薄膜的F-P压力传感器，其特征在于：通过阳极键合工艺把压力膜片（1）与上插芯（3）连接形成F-P谐振腔；将传导光纤（5）一端充分研磨平整，固定与下插芯（4）的插孔中，并与下插芯（4）的顶端齐平；利用激光键合或者胶粘贴工艺将上插芯（3）和下插芯（4）连接，完成光纤F-P谐振腔压力传感器的制作。

6.根据权利要求1 所述的带有复合介质薄膜的F-P压力传感器，其特征在于：光源发出的光通过传导光纤垂直入射到F-P谐振腔,一部分光功率被上插芯（3）凹槽底面的复合介质膜端面反射, 其余光透射后,到达压力膜片（1）, 被压力膜片（1）下端的复合介质膜端面反射, 凹槽底面的复合介质膜端面反射光和压力膜片下端的复合介质膜端面反射光发生干涉。

7.根据权利要求1 所述的带有复合介质薄膜的F-P压力传感器，其特征在于：作为压力敏感膜的压力膜片（1）在外界压力的作用下发生形变,改变 F-P 腔腔长,引起干涉谱变化, 通过测量干涉光谱,对干涉光谱进行解调, 即可得到作用在压力敏感膜上的压力变化。

8.根据权利要求1 所述的带有复合介质薄膜的F-P压力传感器，其特征在于：F-P谐振腔压力膜片下端的复合介质膜端面的反射率为R1，上插芯3凹槽底面的复合介质膜端面的反射率为R2，折多光束干涉为双光束干涉，总光强度I为：

I=I₀,

其中，n为F-P谐振腔的折射率，d为F-P谐振腔的腔长，I₀为光源的强度。

9.根据权利要求8 所述的带有复合介质薄膜的F-P压力传感器，其特征在于：对于LED光源:,对于宽带光源: I₀=C₀，其中C₀为常数。