[发明专利]一种回音壁模式谐振腔温度传感器及制备方法

权利要求书

1.一种回音壁模式谐振腔温度传感器，其结构包括宽带光源(1)、光纤锥(3)、光谱分析仪(4)、空心玻璃微球(9)，其特征在于：所述的空心玻璃微球(9)通过低折射率的紫外固化胶固定在单模光纤(11)的端面上，空心玻璃微球(9)的球腔中填充有温度敏感液体(8)；所述的光纤锥(3)与空心玻璃微球(9)之间通过紫外固化胶固定，且填充有温度敏感液体(8)的空心玻璃微球(9)的球腔(10)与光纤锥(3)之间处于耦合状态；所述的宽带光源(1)发射端通过偏振控制器(2)与光纤锥(3)输入端相连，射入光纤锥(3)中的光通过倏逝波耦合的方式进入空心玻璃微球(9)内部填充有温度敏感液体(8)的球腔中，从空心玻璃微球(9)的球腔中输出的光耦合进光线锥(3)，经光纤锥(3)的输出端进入所述的光谱分析仪(4)。

2.根据权利要求1所述的一种回音壁模式谐振腔温度传感器，其特征在于：所述空心玻璃微球(9)表面有一个直径为10μm至15μm的微孔，所述光纤锥(3)的锥区直径为1至2μm，所述空心玻璃微球(9)的空心玻璃微球腔(10)直径为60μm至100μm，空心玻璃微球(9)的壁厚为1μm至2μm。

3.根据权利要求1所述的一种回音壁模式谐振腔温度传感器，其特征在于：所述的温度敏感液体(8)为硅油PDMS，且温度敏感液体(8)完全充满所述空心玻璃微球(9)，所述空心玻璃微球(9)的材料为二氧化硅。

4.一种回音壁模式谐振腔温度传感器的制备方法，其特征在于，具体步骤为：

步骤1：将单模光纤(11)切平的一端蘸取少量的紫外固化胶，将空心玻璃微球(9)粘到单模光纤(11)的端面上，将粘有空心玻璃微球(9)的单模光纤(11)迅速放在紫外灯的照射下使紫外固化胶固化，并将粘有空心玻璃微球(9)的单模光纤(11)垂直放置；

步骤2：将铜杆尖端垂直向下浸入氢氟酸溶液中，之后控制铜杆尖端靠近空心玻璃微球(9)表面，约一分钟后由于氢氟酸的腐蚀作用在空心玻璃微球(9)表面形成微孔；

步骤3：空心玻璃微球(9)内注入温度敏感液体(8)，将泵注射器(6)与毛细管(7)的一端相连接，毛细管(7)另一端固定在三维位移台(5)上，调整三维位移台(5)将毛细管(7)从空心玻璃微球(9)表面微孔伸入空心玻璃微球(9)的底部，通过控制泵注射器(6)将温度敏感液体(8)注入空心玻璃微球(9)，保证温度敏感液体(8)完全充满空心玻璃微球(9)，没有气泡剩余，制备出液体填充空心玻璃微球回音壁谐振腔；步骤4：仪器连接，宽带光源(1)发射端通过偏振控制器(2)与光纤锥(3)输入端相连，光纤锥(3)中的光通过倏逝波耦合的方式进入回音壁谐振腔中，谐振腔中的输出光耦合进光纤锥(3)，经光纤锥(3)的输出端进入光谱分析仪(4)；

步骤5：调整温度敏感液体(8)填充的空心玻璃微球(9)与光纤锥(3)之间的位置，当达到高效耦合状态时，滴入紫外固化胶，利用紫外灯的照射使紫外固化胶固化。

5.根据权利要求4所述的一种回音壁模式谐振腔温度传感器的制备方法，其特征在于：所述铜杆尖端直径为5μm，氢氟酸浓度为1％，毛细管外径为8μm，内径为6μm。