JP2010230669A - 高温光学式圧力センサー及びその製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】一面にキャビティーがエッチングされた石英基体(74)を含む。このキャビティーの少なくとも一部分上に反射コーティング(78)が設けられている。さらに、間にキャビティーを挟んで石英基体に連結されたフェルールセクション(68)を含む。キャビティーは真空中に存在し、キャビティーギャップ(76)が反射金属コーティングとフェルールの表面との間に形成されている。センサーはまた、フェルールセクションにより包囲されキャビティーギャップからフェルールセクションの対向端部まで延在する光ファイバー(66)、並びにフェルールセクション及び石英基体を包囲し、そこから延在する前記光ファイバーのための開口部を有する金属ケーシング(84)も含む。石英基体にかかる圧力によりキャビティーギャップの大きさが変化し、反射コーティングから反射されたシグナルが圧力として処理される。
【選択図】図4
Description
12 ファブリ・ペローキャビティー
14 磨いた端面
16 ファイバー
18 ダイアフラム
20 光シグナル
30 基本的な検波システム
32 光源
34 コヒーレント光
36 センサーヘッド
38 光ファイバーケーブル
40 反射光
42 光ファイバー連結器
44 光検出器
60 代表的なセンサーシステム
62 センサーセクション
64 センサーアセンブリ
66 光ファイバー
68 フェルール
70 ファイバー−フェルール構造体の磨いた面
72 第1の基体
74 第2の基体
76 キャビティーギャップ
78 金属コーティング
80 歪み緩衝材
82 金属接合材
84 金属ケーシング
86 蝋付け層
100 代表的なセンサーシステム
102 圧力センサー
104 穴
120 圧力センサー102を製造する代表的な工程
122、126、128 工程段階
124 第1の石英ウエハー
130 反射コーティング
150 圧力センサー62を製造する代表的な工程
122、126、128、152 工程段階
154 第2の石英基体
170 光ファイバー−フェルール構造体を製造する代表的な工程
172、174、176、178 工程段階
175 溶融したガラスの玉
177 フェルールの磨いた面
180 圧力センサーの全体アセンブリ
182 光ファイバー
184 可撓性導管
186 センサーアセンブリセクション
188 石英ダイアフラム
190 フェルールの上面
192 フェルール
194 歪み緩衝材
196 金属ハウジング
198 蝋付け層
Claims (10)
- 一面にキャビティーがエッチングされた石英基体(74)、
前記キャビティーの少なくとも一部分に設けられた反射コーティング(78)、
前記キャビティーを間に挟んで前記石英基体に連結されたフェルールセクション(68)、ここで、前記キャビティーは真空中に存在し、キャビティーギャップ(76)が前記反射金属コーティングと前記フェルールの表面との間に形成されており、
前記フェルールセクションに包囲されており、前記キャビティーギャップから前記フェルールセクションの対向端部まで延在する光ファイバー(66)、及び
前記フェルールセクション及び前記石英基体を包囲しており、そこから延在する前記光ファイバーのための開口部を有する金属ケーシング(84)
を含んでなり、前記石英基体にかかる圧力によってキャビティーギャップの寸法が変わり、反射コーティングから反射されたシグナルが圧力として処理される、高温圧力センサー(100)。 - 石英基体が溶融石英基体からなる、請求項1記載のセンサー。
- 反射コーティングが、白金コーティング、金コーティング、チタンコーティング、クロムコーティング及びこれらの組合せから選択される、請求項1記載のセンサー。
- さらに、フェルールと金属ケーシングとの間に設けられた歪み緩衝(80)材を含む、請求項1記載のセンサー。
- 一面にキャビティーがエッチングされた第1の石英基体(74)、
前記キャビティーの少なくとも一部分に設けられた反射コーティング(78)、
前記キャビティーを間に挟んで第1の石英基体に接合された第2の石英基体(72)、ここで前記キャビティーは真空中に存在し、キャビティーギャップ(76)が前記反射金属コーティングと第2の石英基体の表面との間に形成されており、
第2の石英基体に連結されたフェルールセクション(68)、
前記フェルールセクションにより包囲され、第2の石英基体から前記フェルールセクションの対向端部まで延在する光ファイバー(66)、及び
そこから延在する前記光ファイバーのための開口部を有する前記フェルールセクション並びに第1及び第2の石英基体を包囲する金属ケーシング(84)、
を含んでなり、第1の石英基体にかかる圧力によってキャビティーギャップの寸法が変化し、反射コーティングから反射されたシグナルを圧力として処理する、高温圧力センサー(60)。 - 第1の石英基体及び第2の石英基体が溶融石英基体からなる、請求項5記載のセンサー。
- 圧力センサーを形成する方法(120)であって、
上面及び底面を有する石英基体(124)を用意し(122)、
石英基体をエッチングして(126)キャビティーを形成し、
前記キャビティーの少なくとも一部分に反射コーティング(130)を設け(128)、
前記キャビティーを間に挟んでフェルールセクション(68)を前記石英基体に取り付け、ここで前記反射金属コーティングと前記フェルールの表面との間にキャビティーギャップが形成され、
光ファイバー(66)を前記フェルールセクション内に封入し、前記キャビティーギャップから前記フェルールセクションの対向端部まで延在させ、
そこから延在する前記光ファイバーのための開口部を有する前記フェルールセクション及び前記石英基体の回りに金属ケーシング(84)を配置する
ことを含んでなる、前記方法。 - 反射コーティングを設けることが、スパッタリング、電子ビーム又は蒸着法からなる、請求項7記載の方法。
- エッチングすることが、緩衝化酸化物エッチング又は反応性イオンエッチングからなる、請求項7記載の方法。
- 圧力センサーを形成する方法(150)であって、
上面及び底面を有する第1の石英基体(124)を用意し(122)、
第1の石英基体をエッチングして(126)キャビティーを形成し、
前記キャビティーの少なくとも一部分に反射コーティング(130)を設け(128)、
前記キャビティーを間に挟んで第2の石英基体(154)を第1の石英基体に接合し(152)、ここで前記反射金属コーティングと第2の基体の表面との間にキャビティーギャップを形成し、
フェルールセクションを第2の石英基体に取り付け、
光ファイバーを前記フェルールセクション内に封入し、第2の石英基体から前記フェルールセクションの対向端部まで延在させ、
そこから延在する前記光ファイバーのための開口部を有する前記フェルールセクション並びに第1及び第2の石英基体の回りに金属ケーシングを配置する
ことを含んでなる、前記方法。
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