[发明专利]斜抛光纤折射率传感器及其制备方法

摘要

本发明公开了一种斜抛光纤折射率传感器及其制作方法。该传感器包括单模光纤、V型光纤槽以及胶体晶体膜，单模光纤的端面为45度的斜面，V型光纤槽位于胶体晶体膜的上方；单模光纤位于V型光纤槽内，其45度的斜面朝上；单模光纤的轴线与胶体晶体膜的平面平行。制作方法的主要步骤为：湿法腐蚀法在硅晶圆上制作V型光纤槽阵列，垂直沉积的方法制作一定厚度的胶体晶体膜阵列，再将胶体晶体膜基底和V型光纤槽粘贴固定，随后固定单模光纤将其压紧在V型光纤槽内，最后划片并封装。本发明的结构新颖、灵敏度高、可靠性好、线性测量范围大、成本低廉、可批量生产，能广泛应用于工业中的折射率检测。

主权项

1.斜抛光纤折射率传感器的制作方法，其特征在于，具体步骤如下：a)对两片硅片进行清洁，依次用丙酮、酒精、去离子水超声清洗5分钟，然后用氮气吹干；b)V型光纤槽阵列的制作：首先对其中一片硅片进行双面氧化，单面沉积氮化硅，形成保护层；再制作掩膜板，光刻开窗，选择性去除保护层，形成V型光纤槽阵列图案；接着用KOH溶液进行硅片湿法腐蚀，控制反应时间得到光纤槽所需深度；最后去除氧化硅和氮化硅保护膜；c)胶体晶体膜的制作：配制 胶体微球溶液，微球直径偏差/平均直径×100 ％<0.2％，质量百分比浓度为2％～6％，溶剂为水和乙醇；将另一片干燥好的硅片垂直放置在盛有胶体微球溶液的玻璃瓶中，硅片的端面处于液体中心位置，且与溶液液面保持相互垂直；然后将玻璃瓶置于真空干燥箱中，在一定的温度、湿度和真空度的条件下，采用垂直沉积法在硅片表面涂覆胶体晶体；最后在恒温恒压条件静置48小时左右，再在恒温恒湿条件下干燥；d)将步骤b)和c)制备好的V型光纤槽阵列和胶体晶体膜粘贴固定；e)对单模光纤的端面进行45度的抛磨，然后将排好的单模光纤阵列压入与之排布方式对应的V型光纤槽阵列中，单模光纤的45度斜面朝上，且单模光纤的轴线与胶体晶体膜的平面保持平行；然后向V型光纤槽中注入紫外粘结剂，盖上玻璃盖板并将单模光纤压紧在V型光纤槽内，用紫外灯照射使粘结剂固化。