MEMS工艺的F-P干涉光纤压力传感器研究

"这篇论文详细探讨了一种基于Fabry-Perot干涉的强度型光纤压力传感器，该传感器利用MEMS技术进行制造，特别是在2011年的研究中，传感器设计采用了方形硅杯结构，以提高结构尺寸的一致性和表面光洁度。这种传感器通过增大敏感膜片的面积比例，降低了非线性测量误差，同时引入参考光路来补偿光源功率波动导致的影响。在0至38kPa的压力范围内，传感器展示了单值测量能力，相对灵敏度高达0.7%/kPa，且具有良好的重复性。此外，论文还提出了多波长和多传感融合的测量策略，以扩展测量范围和提升灵敏度。" 该论文涉及的IT知识点主要包括： 1. **Fabry-Perot干涉**：这是一种常见的光学干涉现象，当光波在两个反射镜之间来回反射时，会形成干涉图案。在光纤传感器中，这种干涉用于精确测量光程差，进而获取压力等物理参数的变化。 2. **光纤传感器**：这是一种利用光纤作为传感元件的设备，能够检测各种物理量，如压力、温度、振动等。光纤传感器因其抗电磁干扰、体积小、安全可靠等特点，在工业、医疗、环境监测等领域有着广泛应用。 3. **MEMS技术**：即微机电系统，是一种将微型机械结构与电子器件集成在一起的技术，常用于制造微型传感器。在这篇文章中，MEMS技术被用来制造方形硅杯结构的压力敏感元件。 4. **强度解调**：与相位解调和频率解调不同，强度解调是根据光信号强度的变化来获取信息的方式。在这种传感器中，压力变化导致的F-P腔长改变会直接影响反射光的强度，从而解调出压力值。 5. **压力测量**：是传感器技术的重要应用领域，尤其是对于环境监测、工业过程控制以及医疗设备等，精确的压力测量至关重要。 6. **非线性测量误差**：在压力传感器中，由于硅敏感膜片的弯曲变形，会导致测量误差，而通过优化设计（如大膜片面积比），可以降低这种非线性误差。 7. **光源功率波动补偿**：通过引入参考光路，可以实时监测并补偿光源功率的变化，从而提高测量的稳定性。 8. **多波长和多传感融合**：这种方法旨在通过使用多个波长或结合多种传感技术，扩大测量范围并提升灵敏度，以应对更复杂、更宽泛的测量需求。 9. **文献分类号与标识码**：这些是学术论文的分类标记，便于文献管理和检索，如“TP212.1”对应于信息技术，“TH823”对应于机械工程。 这篇论文展示了如何利用先进的光学和微电子技术设计和优化光纤压力传感器，以实现高精度和高稳定性的压力测量。