一种高分辨率、快速响应的硅尖光纤传感平台

该方法产生了一个创新的、适应性强的光纤传感平台。该平台的开发最初是由"海洋"号驱动的，用于创建用于海洋水域湍流特性的水下温度计。该平台的优点包括高灵敏度、更快响应和小尺寸，以及由于使用成熟的 MEMS 制造技术而具有出色的可制造性。

它可用于许多与温度相关的测量，例如湍流特性的温度测量、液体和气体流量测量，以及某些融合中高温等离子体产生的辐射。使用光谱仪在长椅上制造传感器。第一步是在硅晶片上制造硅柱。

这种晶圆有独立的支柱，可以用于传感器。此示意图概述了柱子。它们采用标准微机电系统制造方法，采用200微米厚的双面抛光硅晶圆。

光面在每个柱子和基板的顶部。剥离光纤的塑料涂层，准备引线光纤。使用浸在酒精中的透镜组织清洁剥离的部分。

将清洁的光纤到光纤切割机中切割。接下来，获取紫外线固化胶和玻璃滑梯。在玻璃滑梯上滴一点紫外线固化胶。

然后，手动摆动或旋转涂层幻灯片以分配胶水。胶水将放在表面上的薄层中。获取切割的引出纤维，然后将其端面按在幻灯片上以转移胶水。

将光纤的另一端连接到传感器询问器，以监控反射频谱。然后，使用硅柱和纤维的切开端。将带柱的晶圆放在水平平面上移动的平移阶段。

将光纤固定到垂直移动的线性级。调整阶段以使光纤与其中一根支柱对齐，同时使用实时反射频谱作为反馈。此反射光谱是一个示例，表明对齐是令人满意的。

将纤维与柱子接触以附着，一旦光谱令人满意。一旦支柱和纤维被连接，固化紫外线灯下的粘结。固化完成后，用垂直平移阶段提起光纤，将其和硅柱从基材上分离。

在显微镜下检查传感器头以检查其几何形状。这是一个典型的成功制造的传感器。收集材料以制造高细传感器。

这包括来自双面抛光硅片的碎片，一侧有溅出的金层，被视为黄色。另一侧具有高反射率、介电镜面涂层，被视为蓝色。接下来，通过用单模光纤拼接一小段分级指数多模光纤，在光纤中准备准直引线。

切割多模光纤。如本原理图所描述的，通过将分级索引多模光纤切割为光轨迹周期的四分之一，形成光纤准直器。现在，在玻璃滑梯上，放置一小滴紫外线固化胶。

通过手动摆动或旋转涂覆幻灯片使胶水变薄后，将分级索引多模光纤端按压在幻灯片上以转移胶水。将光纤的另一端连接到传感器询问器，以监控反射频谱。接下来，在水平平移阶段放置晶圆片段。

使介电侧向上指向。将准备好的纤维放在垂直平移阶段，并将其移向碎片以连接两块。与低细纤维配对红外合并传感器（制造高精细传感器）的比较，作为领先光纤与硅元件的光学对齐，具有最严格的要求。

将纤维和附加的晶圆碎片放在紫外线灯下固化。这是固化后装配体的示例，当它为下一步做好准备时。在继续之前，将片段抛光成磁盘状的形状。

在显微镜下检查传感器头，以确保其具有所需的形状。将已完成的低细接设备整合到解调系统中。系统是直截了当的，只涉及几个元素。

光谱仪和电脑。这是以示意图形式设置的设置。有一个宽带源，输出，通过光纤。

光纤进入一个光循环器的端口。来自循环器端口二的光纤拼接到低细小传感器的引线光纤上。将循环器的端口三连接到高速光谱仪。

使用连接到光谱仪的计算机进行数据存储。检查传感器的光谱，确保系统正常工作。此频谱是典型的。

使用高精细传感器准备解调系统。设置仅比低罚款的解调系统稍微复杂一些。尽管如此，设置仍然只涉及几个元素。

使用连接到当前控制器的分布式反馈激光器。通过光纤将激光输出连接到一个光循环器，从二个循环器端口的光纤拼接到高细细传感器。将光循环器的端口三连接到照片探测器。

来自照片探测器的数据，进入数据采集设备，并进入计算机。检查传感器的频谱，确保系统正常工作，并产生典型的频谱。一种低细系统传感器，设计用于测量开放水中的热线，以蓝色收集现场测试数据。

红色和黑色曲线是使用目前市场上可用的参考仪器进行的测量。仔细研究这些数据，可以发现低细的传感器系统提供了更多的细节。红色数据来自低细传感器设置，作为位于水箱中的流量传感器。

黑色数据来自参考商业流量传感器。两人普遍同意。然而，当水是平静的，低细的传感器表现出更清晰的反应。

高细度传感器是一种坚固的高分辨率波力计，用于测量等离子体中的光子发射。这些结果比较了高细度传感器和电阻式玻利计。请记住，由于环氧树脂在高温下稳定性降低，由基础紫外胶制造的传感器不适合适用于温度超过 100 摄氏度的应用。

将领先的纤维和酸性 im-pe-der 与融合拼接连接，可产生一个传感器平台，将温度升高约 1000 摄氏度;在高温环境中实现其他令人兴奋的应用。高温应用的示例包括宏加热器、红外发射器和发电厂的温度监测（英寸）。使用紫外线灯和激光器时，请确保穿着实验室外套和激光安全护目镜，以保护您的皮肤和眼睛。