一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN109374109A(43)申请公布日2019.02.22(21)申请号201811017322.1(22)申请日2018.09.01(71)申请人哈尔滨工程大学地址150001黑龙江省哈尔滨市南岗区南通大街145号哈尔滨工程大学科技处知识产权办公室(72)发明人刘彬周晗刘磊单明广钟志张雅彬(51)Int.Cl.G01H9/00(2006.01)权利要求书1页说明书4页附图1页(54)发明名称一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器(57)摘要本发明属于光纤传感技术领域，具体涉及一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器，由声压敏感膜片、膜片支撑结构、传感器基座、第一增反膜、第二增反膜、玻璃套管、光纤准直透镜、光纤套筒、单模光纤组成，所述声压敏感膜片固定在膜片支撑结构上，所述膜片支撑结构固定在所述传感器基座的上表面，膜片支撑结构和传感器基座的外径相同，膜片支撑结构和传感器基座内部中间区域均有一个圆形的通孔，膜片支撑结构的通孔直径大于传感器基座的通孔直径。本发明通过采用共光路结构，可以在不使用法拉第旋光镜的条件下避免偏振衰落造成的传感器信号衰落，从而保证了探测结果的稳定性，具有良好的加工一致性。CN109374109ACN109374109A权利要求书1/1页1.一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器，由声压敏感膜片(1)、膜片支撑结构(2)、传感器基座(3)、第一增反膜(4)、第二增反膜(5)、玻璃套管(6)、光纤准直透镜(7)、光纤套筒(8)、单模光纤(9)组成，其特征在于：所述声压敏感膜片(1)固定在膜片支撑结构(2)上，所述膜片支撑结构(2)固定在所述传感器基座(3)的上表面，膜片支撑结构(2)和传感器基座(3)的外径相同，膜片支撑结构(2)和传感器基座(3)内部中间区域均有一个圆形的通孔，膜片支撑结构(2)的通孔直径大于传感器基座(3)的通孔直径，声压敏感膜片(1)底部有圆形的第一增反膜(4)，第一增反膜(4)的直径和传感器基座(3)的通孔直径相同，传感器基座(3)底部有环形第二增反膜(5)，第二增反膜(5)的内径和传感器基座(3)的通孔直径相同，传感器基座(3)底部与玻璃套管(6)固定在一起，光纤准直透镜(7)和光纤套筒(8)贴合在一起固定在玻璃套管(6)内部。2.根据权利要求1所述的一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器，其特征在于：所述第一增反膜(4)和第二增反膜(5)的工作波长为1550nm，反射率大于95％，采用沉积工艺加工制成。3.根据权利要求1所述的一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器，其特征在于：所述膜片支撑结构(2)的厚度取值范围为10μm-400μm，传感器支撑结构(2)由硅、二氧化硅、SU-8光刻胶中的一种为材料制成。4.根据权利要求1所述的一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器，其特征在于：所述传感器基座(3)的上下表面平行光滑，传感器基座(3)的通孔直径取值范围为100μm-500μm，传感器基座(3)由硅、石英玻璃中的一种为材料制成。5.根据权利要求1所述的一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器，其特征在于：所述光纤准直透镜(7)由工作波长为1550nm的商用G-Lens自聚焦透镜构成，光纤准直透镜(7)的上表面镀有增透膜，增透膜的透过率大于99.5％；光纤准直透镜(7)的上表面与传感器基座(3)的下表面的间距取值范围为3mm-7mm。6.根据权利要求1所述的一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器，其特征在于：所述光纤套筒(8)的内径为125μm，外径为1.8mm；所述光纤套筒(8)与光纤准直透镜(7)之间利用环氧胶紧密贴合。7.根据权利要求1所述的一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器，其特征在于：所述单模光纤(9)固定在光纤套筒(8)内，单模光纤(9)的末端与光纤套筒(8)的上表面平行，单模光纤(9)的表面镀有增透膜，增透膜的透过率大于99.5％，单模光纤(9)的外径为125μm。8.根据权利要求1所述的一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器，其特征在于：所述玻璃套管(6)的内直径为1.8mm，外直径取值范围为3mm-5mm。9.根据权利要求1所述的一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器，其特征在于：所述声压敏感膜片(1)由硅、PET、石墨烯、金、银、铝中的一种为材料制成，声压敏感膜片(1)的厚度不大于10μm，声压敏感膜片(1)的外径与膜片支撑结构(2)的外径相同。2CN109374109A说明书1/4页一种共光路结构的微型光纤非本征型迈克尔逊声压传感器技术领域[0001]本发明属于