KR20010025073A - 광학적으로 어드레스된 센싱 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 코히런스 렝스 Ic를 구비한 광대역 광원과; 광원으로부터 광이 전송되어지는 제 1 및 제 2 광 경로를 구비하고, Ic 보다 작은 광 경로 차 OPDs를 구비하며, 하나의 광 겨로는 센싱되는 파라미터에 좌우되는 변형에 관련되며, 이에 따라서 파라미터에 관련된 정보는 제 1 및 제 2 광 경로에 따라 전송되는 광의 상호 작용에 의해서 형성된 간섭 신호로 디코딩되도록 하는 센싱 간섭계와; 센싱 간섭계로부터의 간섭 신호를 수신하기 위하여 연결되어 있고, 광 경로 차 OPDp를 갖는 제 3 및 제 4 광 경로 차 길이를 구비한 처리 간섭계와, 센싱 및 처리 간섭계는 OPDs 및 OPDp가 각각 동일한 정밀도를 갖도록 정의될 수 있도록 제조됨에 따라서, 처리 간섭계가 상기 간섭 신호로부터 센싱된 파라미터에 관련된 정보를 디코드할 수 있도록 하기 위하여 서로가 정확하게 매치될 수 있어야 하는 것을 포함하는 센서를 제공한다.
Description
광 센서는 파라미터의 넓은 영역을 센싱하기 위하여 제안되고 있다. 여러가지의 서로 다른 센싱 헤드가 이들로부터 수신된 신호들을 처리하기 위한 여러 가지의 서로 다른 처리 시스템과 함께 제안되고 있다. 그러나, 공지의 구성은 여러 가지의 단점이 있고/있거나 대 다수의 생산품에 적합하지가 않다.
본 발명은 내연 엔진 내에서의 압력 또는 온도와 같은 파라미터를 센싱하기 위한 광학적으로 어드레스된 센싱 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 단지 예제의 방법으로서 더욱 더 설명될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 센서의 도식적인 다이아그램이다.
도 2는 도 1의 센서에서 사용되는 센서 케이비티의 도식적인 다이아그램이다.
도 3은 본 발명에 따른 센서의 다른 실시 예의 도식적인 다이아그램이다.
도 4a 및 도 4b는 도 2의 센서 헤드에서 사용되는 센서 다이아프램의 종단 면을 보인 것이다.
도 5는 도 2에 도시된 센서 헤드의 제조에서 광 파이버를 모세관에 고정시키는 방법을 설명한 것이다.
도 6은 도 2에 도시된 센서 헤드에서 도 4a 및 도 4b에 도시된 다이아프램을 마운팅하는 일 방법을 설명한 것이다.
도 7은 도 2에 도시된 센서 헤드의 제조에서 광 파이버를 모세관에 고장시키는 또 다른 방법을 설명한 것이다.
도 8은 다이아프램을 센서 헤드에 마운팅시키는 또 다른 방법을 설명한 것이다.
도 9는 다이아프램을 센서 헤드에 마운팅시키는 또 다른 하나의 방법을 설명한 것이다.
도 10은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 센서를 설명한 것이다.
본 발명은 공지 기술의 많은 단점을 극복하는 향상된 센싱 시스템을 제공하기 위한 목적이다.
따라서, 본 발명의 제 1 국면으로는, 코히런스 렝스 Ic를 갖는 최소한 광대역 광원 하나와;
제 1 광 경로와 제 2 광 경로사이의 광 경로 차 OPDs를 갖는 제 1 및 제 2 광 경로를 포함하고, 제 2 광 경로는 센싱 간섭계의 근처 내에의 파라미터에 의존하는 변형을 필요로 하는 센싱 간섭계와;
센싱 간섭계는 광원에 광학적으로 연결되어 있고, 처리 간섭계는 제 3 및 제 4 광 경로간의 광 경로 차 OPDp를 갖는 제 3 및 제 4 광 경로를 포함하고;
OPDs를 정의하기 위하여 제조된 제 1 서브스트레이트로부터 형성된 다이어프램을 포함하는 센싱 간섭계와, OPDp를 정의하기 위하여 제조된 제 2 서브스트레이트 내에 집적된 처리 간섭계와, OPDs 및 OPDp 둘 다 Ic보다 크고, OPDs 및 OPDp 간의 차의 모듈은 Ic보다 작은 것을 특징으로 하는 센싱 시스템을 제공한다.
레세스는 최소한 다이아프램의 한 면에서 에칭되거나 또는 마이크로 머신될 수 있으며, 이에 따라서 광 경로 차 OPDs는 실질적으로 레세스의 깊이에 의해서 결정된다.
바람직하게는, 센싱 간섭계는 광원 및/또는 광 파이버의 수단에 의해서 처리 간섭계에 연결된다. 따라서, 센싱 간섭계에서의 광 파이버는 바람직하게는 튜브 또는 페룰 내에 마운트되어 있고, 다이아프램은 여기에 마운트된 튜브 또는 투광성 플레이트의 종단 면에 마운트되어 있다.
투광성 플레이트는 튜브 또는 서브스트레이트의 종단 면에 제공될 수 있으며, 다이아프램 및 투광성 플레이트의 표면 사이의 광 케이비티를 정의한다.
센서는 내연 엔진 내에서 압력을 센싱하기 위하여 적합하게 사용될 수 있다.
제 2의 독립적인 국면에 있어서, 본 발명은 코히런스 렝스 Ic를 구비한 광대역 광원과; 광원으로부터 광이 전송되어지는 제 1 및 제 2 광 경로를 구비하고, Ic 보다 작은 광 경로 차 OPDs를 구비하며, 하나의 광 겨로는 센싱되는 파라미터에 좌우되는 변형에 관련되며, 이에 따라서 파라미터에 관련된 정보는 제 1 및 제 2 광 경로에 따라 전송되는 광의 상호 작용에 의해서 형성된 간섭 신호로 디코딩되도록 하는 센싱 간섭계와; 센싱 간섭계로부터의 간섭 신호를 수신하기 위하여 연결되어 있고, 광 경로 차 OPDp를 갖는 제 3 및 제 4 광 경로 차 길이를 구비한 처리 간섭계와, 센싱 및 처리 간섭계는 OPDs 및 OPDp가 각각 동일한 정밀도를 갖도록 정의될 수 있도록 제조됨에 따라서, 처리 간섭계가 상기 간섭 신호로부터 센싱된 파라미터에 관련된 정보를 디코드할 수 있도록 하기 위하여 서로가 정확하게 매치될 수 있어야 하는 것을 포함하는 센서를 제공한다.
본 발명의 제 3 국면에 따라서, 상기에서 상세하게 설명한 바와 같은 광 센싱 시스템에서 센싱 간섭계로서 사용하기 위하여 다이아프램을 형성하기 위하여 제 1 서브스트레이트 내에 레세스를 마이크로머시닝 또는 에칭하는 단계와; 튜브, 페룰 또는 또 다른 서브스트레이트에서 보아 내의 광 파이버의 종단을 시큐어링하는 단계와; 광 파이버 및 튜브의 종단 면을 광학적으로 폴리싱하는 단계와; 애노딕 본딩 또는 확산 본딩에 의해서 다이아프램을 상기 튜브의 종단 면에 본딩함으로서 광 케이비티가 다이아프램 및 광 파이버의 상기 종단 면 사이에 형성되고, 광 케이비티의 길이가 실질적으로 레세스의 깊이에 의해서 결정되도록 하는 단계를 포함하는 광 케이비티를 제조하는 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 제 4 국면에 따라서, 상기에서 상세하게 설명한 바와 같은 센싱 시스템에서 센싱 간섭계로서 사용하기 위하여 다이아프램을 형성하기 위하여 제 1 서브스트레이트 내에 레세스를 마이크로머시닝 또는 에칭하는 단계와; 길이가 실질적으로 레세스의 깊이에 의해서 결정하도록 하는 광 케이비티를 정의하기 위하여 애노딕 또는 확산 본딩에 의해서 투광성 플레이트 종단 면에 다이아프램을 본딩하는 단계와; 투광성 플레이트의 반대 면을 튜브, 페룰 또는 또 다른 서브스트레이트의 종단 면에 본딩하는 단계와; 튜브, 페룰 또는 또 다른 서브스트레이트 내에서 광 파이버의 종단을 시큐어링하는 단계를 포함하는 광 케이비티를 제조하는 방법을 제공하는 데에 있다.
본 발명의 또 다른 국면에 따라서, 광 파이버를 수신하기 위하여 존재하는 보아를 포함하는 글래스 서브스트레이트와, 레세스 영역이 보아 축 위에 있는 위치에 본딩되어 있고 또 다른 서브스트레이트의 에칭이 10 μm 보다 더 깊은 것을 특징으로 하는 레이즈드 서포트에 의해서 둘러 쌓인 레세스 영역을 형성하기 위하여 에칭된 또 다른 서브스트레이트를 포함하는 센서를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 바람직하고 선택적인 특징이 다음의 상세 설명 및 종속되는 본 명세서의 청구항에서 명백해 질 것이다.
도 1은 집적된 간섭계, 즉 단일 서브스트레이트에 적절한 구조로 형성된 간섭계를 기반으로 한 백광 측정 시스템을 도식적으로 설명한 것이다. 광 대역 광원 (1)으로부터의 광은 광 파이버(2) 내로 공급되고 광 파이버 Y 교차점(3)을 통하여 압력 센서 헤드(4)로 라우팅된다. 센서 헤드(4)로부터 되돌려 진 간섭 신호는 서브스트레이트(6) 상에 집적된 처리 간섭계 및 광 검출기(9)에 의해서 제공되는 센싱된 압력을 표현하는 출력에 의해서 분석되어 진다. 그러나, 간략하게, 이러한 설명의 나머지는 도 1에 도시된 바와 같이 구성된 것으로 가정할 것이다.
백광 센서 시스템은 스펙트럼 폭 Δλ에 의해서 결정되는 파장의 영역 내에서 광을 제거함으로서 광 대역 광원을 이용하는 것이다. 광원의 코히런스 렝스 Ic는 스펙트럼 폭과 밀절합 관계에 있으며, 근사적인 관계 Ic ~ λ2 peak/ Δλ에 의해서 주어지며, 여기서 λpeak는 방출 스펙트럼의 중심 파장이다. 일반적으로, Δλ는 1.3μm 주위에서 방출되는 슈퍼루미니센트 다이오드(SLD)에 대해서 30nm 에서 50nm의 영역을 갖으며, 이는 각각 55 μm 및 35 μm 사이에서 짧은 코히런스 렝스를 유발한다.
센서 헤드의 도식적인 그림을 도 2에 도시한다. 이것은 필수적으로 광 파이버(2)에 연결된 두 개의 반사 인터페이스(10 및 11)을 구성하는 광 케이비티를 포함한다. 이러한 두 인터페이스 간의 거리 d는 외부 압력 p가 적용될 경우 변화된다. 가장 간단한 형태로서, 인터페이스(10)은 파이버 에어 인터페이스에 의해서 생성되고, 인터페이스(11)은 적용된 압력에 대응되도록 굴절되는 다아이프램에 의해서 형성된다. 센서 헤드로 전송되는 광의 부분은 제 1 인터페이스(10)에서 역으로 굴절된다. 나머지 광은 제 2 인터페이스(11)에서 반사되며, 실질적으로 파이버(2)에 의해서 다시 캡처된다. 따라서, 광 경로 차 OPDs = 2d는 센서 헤드로부터 되돌려지는 이러한 두개의 빔에 의해서 생성된다. 적용된 압력에 의하여 유발되는 거리 변화 Δd는 두개의 빔 사이의 이미 존재하는 페이즈 차 φ0= 2π2d / λpeak의 최상단에서 부가적인 페이즈 이동 Δφ = 2πΔd / λpeak를 생성한다. 그러나, OPDs를 실질적으로 광원의 코히런스 렝스 Ic보다 크게 설계되기 때문에 파이버 팁에서 재조합할 경우 상호간의 간섭이 없을 것이다. 이러한 조건을 만족하기 위하여 실제적으로 OPDs가 코히런스 렝스보다 약 3 배 더 크게 하는 것이 필요한 것이며, 이는 90μm 에서 150 μm 사이에서 최소 값의 OPDs를 유도한다. 이러한 설계의 결과로 인하여, 적용된 압력에 의해서 생성된 두 개의 빔 사이의 부가적인 페이즈 이동 Δφ는 단지 이러한 단일 간섭계 (센싱 간섭계)를 사용하여 회복할 수 없다.
백광 간섭계의 장점을 평가하기 위하여, 파장 도메인을 고려하는 것이 필요하다. OPDs ＞＞ Ic를 갖는 센싱 간섭계를 통하여 전송된 후, 광대역 광원으로부터의 광은 해당되는 파장에서 구성되는 또는 해체되는 간섭계에 관련된 많은 최대값 및 최소값을 포함한다. 이것은 채널 스펙트럼으로 간주한 것이다. OPDs에서의 변화는 간섭 조건에서 변화를 유발할 것이며, 이는 전체 채널 스펙트럼의 파자에서 시프트를 유발한다. 따라서, 신호 정보는 파장 도메인에서 엔코드되며, 시스템의 변화량은 측정 결과에 영향을 끼치지 않는다.
센싱 간섭계의 출력을 실질적으로 센싱 간섭계의 OPDs와 동일한 OPDp (|OPDp - OPDs| ＜＜ Ic)를 갖는 제 2 간섭계 (처리 간섭계)로 전송함으로서, 두 빔의 부분은 다시 페이즈 상에서 되돌려 질 수 있다. 처리 간섭계는 실질적으로 센싱 간섭계로서의 동일한 OPD이면, 최대 전송이 생성된다. 사용되는 광원의 제한된 코히런스 렝스로 인하여, 조건 OPDs = OPDp으로부터의 어떠한 편차는 |OPDp - OPDs| ＞＞ Ic에 대해서 0으로 떨어질 때까지 눈에 띄는 감소를 유발할 것이다. 결과는 OPDs = OPDp에서 발생하는 최대값 (중간 줄무늬)를 갖는 가우시안 형태의 포물선 하에서 사인 곡선의 줄무늬가 된다.
충분하게도 단일 출력의 높은 가시성을 유지하기 위하여, 차 OPDp - OPDs는 일반적으로 5 μm 보다도 더 작아야 한다.
두 개의 OPD의 결합은 센서의 유용한 동작에 대하여 불가결한 것이다. 처리 간섭계 및 센서 헤드의 어셈블리를 두 개의 독립적인 공정에 의해서 수행되기 때문에 높은 정밀도로 두 요소의 OPD를 분리적으로 제어할 수 있는 것이 중요하다.
OPDp의 제어는, 도 1에 도시된 바와 같이, 실제적으로 광 칩(6) 상에 집적된 형태인 Mach-Zehnder 간섭계를 제공함으로서 (예를 들면) 얻을 수 있다. 집적된 Mach-Zehnder 간섭계는 Y 교차점을 포함하는 집적된 도파관(7), 집적된 페이즈 모듈레이터(8), 및 광 파이버를 집적된 도파관(7)에 커플링하기 위한 수단(5)을 포함한다.
적절한 집적된 간섭계의 다른 설명이 GB9623762.3 (편찬 번호 GB2319335A) 및 PCT/GB97/03144 (편찬 번호 WO98/22775) 및 다른 명세서 WO95/08787과 WO97/ 42534에 되어 있다.
집적된 버전을 제공함으로서, Mach-Zehnder 간섭계의 OPDp를 매우 높은 정확도로 결정할 수 있는 것이 명백하다. 일반적으로, OPDp를 2에서 3μm보다 작게 변형하는 것은 일상적으로 얻는 것이다. 이러한 정확도는 제품 제조에서 유지될 수 있으며, 높게 재생할 수 있다.
센서의 바람직한 실시 예에 있어서, 또한 광원(1) 및 검출기(9)를 동일 칩 상에 집적된다. 이러한 구성의 도식적인 레이아웃이 도 3에 도시된다.
생산 공정에서 반복적으로 되는 정확하게 결정된 OPDs를 구비한 센서 헤드 (4)의 제조는 또한 특별한 주의가 요구된다. 예를 들어서, 압력을 센싱하기 위하여 인-파이버 Fabry-Perot 케이비티는 저 반사 거울을 형성하기 위하여 TiO2레이어러 코딩되는 파이버의 양 종단의 부분을 사용하여 입증되어 진다. 따라서, 이러한 부분은 리드 파이버내로 스플라이스되어 있다. 이러한 구성에 있어서, 수 마이크론의 정확도로 고장된 값의 OPD를 결정하고 반복적으로 생성하는 것은 어려운 일이다. 마찬가지로, 금속 다이아프램은 압력 센서 헤드 케이비티로 사용할 수 있으나, 제조 환경에서 높은 정확도의 케이비티 길이의 유지를 허용하지는 않는다. 따라서, 정확하게 결정되고 재 생성가능한 OPDs를 갖는 센서 헤드의 제조는 본 발명의 불가결한 요소이다.
본 발명의 중요한 목적은 반복적으로 그리고 정확하게 명확한 OPDs를 생성할 수 있는 광 압력 센서 헤드를 기술하는 것이며, 이에 따라서 상기에서 기술한 바와 같이, 집적된 처리 간섭계를 제공하는 백광 측정 시스템을 사용할 수 있는 것이다. 본 발명은 명확한 기하학적인 범위 및 압력 감도의 다이아프램을 생성하기 위하여 잘 규정된 실리콘 마이크로머시닝 기법을 사용한다. 이것은 바람직한 OPDs의 센싱 케이비티를 형성하기 위하여 광 파이버의 전면에 다이아프램을 고정하는 방법을 조합한다. 실리콘은 뛰어난 기계적인 특성 때문에 기계공학 응용 분야에 폭 넓게 사용된다. 이것은 제조 중에 범위 제어의 높은 정도를 제공하며, 코스트의 효율적인 배치 제조를 허용하면서 웨이퍼 스케일 상에서 제조할 수 있다.
다이아프램의 제조에 대한 시작점은 최소한 한 쪽면에 폴리시된 적절한 두께 tw의 실리콘 웨이퍼이다. 실리콘에 대한 선택도 를 변형하면서 많은 화학 작용 (습식 에천트) 및 아이소트로픽 또는 언아이소트로픽 에칭 동작이 일반적으로 사용된다. 예를 들면, 포타지움 하이드로사이드와 같은 언아이소트로픽 에천트를 사용하는 것은 (100) 표면이 (111) 표면보다 약 400 배 빠른 비율로 에칭된다. 이것은 (100) 오린엔트된 웨이퍼에 대해서 54.74°의 특징적인 각도를 갖는 구조를 형성하게 된다. 적절한 마스킹 기법이 산화실리콘 또는 질화실리콘과 같은 물질을 큰 설계 자유도를 제공하기 위하여 서로 다른 에천트로 결합하는 데에 사용된다. 도 4는 폴리시된 면(14)으로부터의 실리콘 웨이퍼의 일면 에칭에 의해서 형성된 다이아프램(12)의 단면도이다.
백광 응용에 대해서 하나의 중요한 점은 실리콘 에칭 비율이 주어진 에천트에 대해서 제조 조건에 의해서 정확하게 결정되어야 된다는 것이다. 결과로서, 에칭 깊이 d는 제조 조건하에서 약 1에서 2μm 보다 더 정확하게 쉽게 제어될 수 있다. 언아이소트로픽 습식 에칭 공정은 Fabry-Perot 센싱 케이비티를 형성하는 인터페이스의 하나로 인하여 어떠한 부가적인 준비도 없이 사용될 수 있는 고 표면 품질의 평평한 표면(11)을 제공한다. 이것의 반사도는 에어 및 실리콘 간의 굴절율의 값에 의해서 결정된다. 1310nm 파장에서 실리콘에 대한 굴절율 nsi가 3.5, nair= 1로 주어진다면, 표면(11)의 반사도 R = (nsi- 1)2/ (nsi+ 1)2은 약 30%가 된다. 센싱 케이비티를 형성하기 위하여 요구되는 제 2 인터페이스(10)은 많은 다른 방법으로 제공될 수 있다. 아래에 상세하게 기술하는 것을 고려한 특별한 예로서, 제 2 반사 인터페이스는 표면(14)를 구비한 플러시가 된다. 따라서, 센싱 케이비티의 OPD는 2dnair= 2d가 되고, 에칭 깊이 d를 정확하게 제어할 수 있도록 하여서 정확하게 기결정된 OPDs를 구비한 센서 헤드의 제조를 가능하게 한다.
제 1 에어-실리콘 인터페이스(11)로부터 반사되지 않는 광의 부분은 두께 t의 다이아프램을 통하여 전파되고, 부분적으로 인터페이스(11)에 평행한 외부 실리콘-에어 인터페이스(13)에서 역으로 반사된다. 따라서, 2nsit를 갖는 OPD를 구비한 제 2 케이비티가 생성된다. 이것은 2nsit가 충분하게 센싱 케이비티 OPDs의 OPD와 다르다면 시스템 성능에 어떠한 불리한 효과도 갖지 않는다. 그러나, 다이아프램의 설계가 다이아프램 두께 t를 요구하여 2nsit가 대략 OPDs와 동일하게 되면, 부가적인 측정이 가능한 신호 변조를 피하기 위하여 취하여야만 한다. 이러한 설계는 기하학적인 제약 내에서 특정한 감도를 얻기 위하여 요구될 수 있으며, 이에 따라서 다이아프램 감도는 주로 다이아프램 두께 t와 지름 및 형태와 같은 기하학적인 요소에 의해서 결정된다. 제 2 케이비티의 불리한 효과는 반사를 증가하기 위하여 반사 표면(11) 내에 금속의 박막을 침적시킴으로서 피할 수 있고 따라서 제 2 케이비티 내의 광의 양을 최소화할 수 있다.
금속의 선택에 대한 여러가지의 고려가 참작되어야 한다. 금속은 고려되는 파장 영역 내에서 충분하게 높은 반사 계수를 제공하고, 이는 실리콘에 적합하고, 이것의 표면은 시간 또는 온도 상승과 같은 조악한 동작 조건에 대해서 감쇄하지 않는다. 하나의 적절한 선택은 크롬이며, 이는 표면(11)의 반사도를 1310nm 파장 영역에서 약 60% 향상시킨다. 이것은 제 2 케이비티에 의해서 생성된 시스템 성능에 대한 불리한 효과를 충분히 완화시킨다. 최소 금속 두께는 금속의 '스킨' 효과에 의해서 결정된다. 침적 두께가 스킨 두께를 초과하게 되면, 증가하는 두께에 대한 상수 반사 계수가 관찰되어 진다. 크롬의 경우에 있어서, 300nm의 침적 두께가 충분하다. 금속 레이어를 과도하게 두껍게 하는 것은 다이아프램의 기계적인 특정을 변화하고 점착 실패의 기회가 증가한다.
금속 레이어를 표면(11)에 점착함으로서 얻는 부가적인 이익은 시스템의 전체적인 해상도에 대한 이익이다. 종종, 백광 간섭계에 기반을 둔 광 측정 시스템의 해상도는 검출기에서 수신되는 광 파우워의 저 레벨로 인하여 생성되는 잡음에 의해서 제한된다. 더 높은 시스템 해상도를 얻는 한 방법은 센서 케이비티로부터 되돌려 지는 광의 양을 증가시키는 것이다. 따라서, 다이아프램의 내부에의 금속 코딩은 표면(11)의 반사도를 증가시킬 것이고, 더 높은 신호대 잡읍비를 유도한다.
상기의 설명은 도 4a에 도시된 특별한 다이아프램 설계에 제한적이지 않고 또한 다른 마이크로머시닝 설계에 대해서도 유효하다는 것은 명백하다. 특히, 양 면으로부터 실리콘 웨이퍼를 에칭하는 것이 가능하며, 따라서 주어진 다이아프램 지름 및 고정된 에칭 깊이 d에 대해서 다이아프램 두께 t를 효율적으로 감소함으로서 감도를 변화하는 것이 가능하다. 이중으로 에칭된 다이아프램의 도식적인 도면을 도 4b에 도시한다. 결과로서, 이러한 부가적인 설계 파라미터는 센싱 케이비티의 OPDs에서 변화를 필요로 하지 않고 다이아프램 감도를 변화할 수 있게 한다.
본 발명에서 기술한 광 압력 센서는 도 2에 도식적으로 도시된 바와 같이 Fabry-Perot 형의 케이비티에 기반으로 둔다. 다음의 설명은 센싱 케이비티의 제 2 표면(10)을 제공하는 많은 방법에 대해서 다룬다. 이러한 선택은 이러한 표면(10)의 정확한 위치 설정을 확실하게 하며, 에칭 깊이 d의 고 정확도와 함께 이것은 백광 시스템의 적절한 동작에 대해서 요구되는 압력 센서 케이비티의 기결정된 OPDs를 정확하게 제공할 것이다.
예제 1
이러한 경우에 있어서, 센서 헤드에 유도되는 광 파이버(2)의 종단 면은 센싱 케이비티의 제 2 반사 인터페이스(10)로 작용한다. 평평한 에어-글래스 인터페이스는 광 그레이드 피니쉬에 폴리싱하고, 광 파이버의 굴절율 nGlass= 1.45 인 경우, R = (nGlass- 1)2/ (nGlass+ 1)2에 따라서 약 3.5%의 반사도를 생성하는 것을 제공한다. 파이버를 폴리시하고 다이아프램의 전면에 고정하기 위하여, 보조적인 서포트 요소가 필요하다. 이것은 공칭 지름 125μm의 표준 단일 모드 파이버를 고정하기 위하여 내부 지름이 약 126에서 128μm를 갖는 글래스 극초소화 모세관(15)에 의해서 제공된다 (도 5 참조). 파이버는 파이버와 모세관 간의 충분한 본딩을 제공하기 위하여 적절한 저 점도의 접착제에 의해서 극초소화 모세관에 고정된다. 파이버 및 접착제를 쉽게 삽입할 수 있도록 뒷 끝이 개방된 원뿔형(16)을 갖는 극초소화 모세관을 사용하는 것이 바람직하다. 즉, 개방부는 파이버를 보호하기 위하여 접착제(17)를 채워 넣을 수 있다. 어셈블된 파이버-모세관 어셈블리를 폴리싱하는 것은 폴리시된 파이버 끝(10)이 모세관의 폴리시된 종단 면(18)을 플러쉬하는 것을 확실하게 한다. 파이버와 극초소형 모세관 간의 본딩 라인(19)은 폴리싱 도중 파이버 종단이 손상을 입는 것을 최소화하는 것을 확실하게 하기 위하여 신중하게 가늘게 하여하 한다. 본드 라인이 상당히 두꺼울 경우에 폴리싱 과정은 파이버 및 모세관에서 스트레스를 증가하게 될 것이고, 그 결과로서 광 파이버 내에 크랙의 형태를 유발한다. 이것은 파이버의 광 유도 특성에 손상을 입히고, 사용되지 않는 센서 케이비티를 발생한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 실리콘 다이아프램을 직접 극초소형 모세관에 마운팅함으로서, 센싱 케이비티의 두 개의 반사 거울(10 및 11) 간의 거리 (즉, OPDs )는 실리콘 다이아프램의 에칭 깊이 d에 의해서 정확하게 결정된다. 두 가지의 가능한 마운팅 기법이 아래에 더욱 자세하게 설명된다.
항상, 극초소형 모세관에 마운팅된 파이버는 주로 파이버 및 모세관 간의 열 팽창 계수에서 가능한 부적당함으로 인한 모세관에 대하여 온도의 정도에서 야기된 운동을 느끼게 된다. 느끼게되는 온도 변화에 독립적으로, 일반적인 운동은 나노및터에서 약 1 μm의 범위이다. 이것은 열적으로 유도된 드리프트가 압력 변화의 시간 비율에 비례하여 느리지 않는한 문제가 되지 않는다. 그러나, 정적 또는 유사 정적 압력 측정에 대해서 파이버 위치에서 임의의 열적으로 유도된 드리프트는 시스템에 의해서 압력 변화로 해석되어 지고, 따라서 유한 온도-교차점 감도의 형태에서 측정 오류를 발생한다. 또한, 동적인 압력 프로브가 대응되는 드리프트가 처리 간섭계의 트래킹 범위를 초과함에 따라서 매우 큰 온도 범위에서 동작하기 위하여 필요로 한다면 문제가 될 수 있다. 이러한 드리프트 효과를 감소하기 위하여, 파이버는 모세관의 앞 끝에 단단하게 고정되어야 한다. 이것은 레이저 또는 국소화된 가열 요소를 공급함으로서 (예를 들면) 모세관을 국소적으로 가열하고, 모세관을 수 mm이상의 제한된 영역(20)을 따라서 콜랩스하는 것을 허용함으로서 얻을 수 있다. 따라서, 극초소형 모세관은 콜랩스된 영역이 도 7에 도시된 바와 같이 도달할 때까지 역으로 폴리쉬된다. 이러한 방법에서, 파이버 및 모세관 간의 열 부적합으로 인하여 유도된 어떠한 운동은 모세관의 뒷 끝, 즉 콘 근처에서 발생될 것이고, 반사 표면(10)의 위치를 이탈하는 것은 모세관 앞 면(18)에 플러시된다. 콘에 적용되는 접착제(17)는 작은 움직임을 허용하고 동시에 파이버를 여전히 보호하기 위한 방법을 제공하기 위하여 구제된 후 다소간 유연성을 유지하여야 한다. 이러한 방법에서, 파이버에서 현저한 스트레스 레벨의 증가를 피하게 된다.
지금까지는 극초소형 모세관을 위하여 사용되는 글래스의 형태를 고려한 요구만이 폴리싱을 위하여 적합하였다. 그러나, 극초소형 모세관을 PYREX 또는 보로실리케이트 글래스로 구성되어 있다면, 실리콘 다이아프램을 글래스 극초소형 모세관에 고정하기 위하여, 즉 본딩 표면(14)을 표면(18)에 고정하기 위하여 애노딕 본딩으로 알려진 과정의 장점을 취할 수 있다. 애노딕 본딩은 실리콘 마이크로머시닝의 분야에서 넓게 사용되고 있으며, 강력하고, 신뢰성 있고, 연금술적인 본드를 제공한다. 이것은 정전기 장의 보조와 더불어 상승된 온도에서 수행하는 결합된 열 및 정전기 공정이다. 결합되는 실리콘 및 글래스 표면 둘 다 충분하게 깨끗하여야 되고 평탄하여야 한다. 요구되는 표면 피니시는 자동적으로 이전 공정 단계로 인한 어셈블리 과정에서 보증이 되어야 한다. 폴리시된 하나 또는 두 개의 면을 갖는 실리콘 웨이퍼는 상업적으로 유용하고, 극초소형 모세관 전면(18)의 폴리싱은 평탄한 파이버 종단을 얻기 위하여 수행되었다. 따라서, 두 표면을 클리닝을 별도로 하고, 부가적인 단계가 애노딕 본딩 과정의 준비에서 요구되지 않는다.
예제 2
이 경우에서는, 부가적으로 얇고, 평탄한 투광성의 커버 플레이트(21)를 센싱 케이비티의 제 2 반사 인터페이스(10)를 제공하기 위하여 공급된다. 상단 플레이트 인터페이스는 도 8에 도시된 바와 같이 구성되어 있다. 이러한 어셈블리는 적절하게 광 파이버(2)를 고정하기 위하여 극초소형 모세관(15)에 후에 고정되어 있다. 두 가지의 중요한 장점이 이러한 구성에서 기인된다. 첫 째로, 센싱 케이비티는 단지 다이아프램의 에칭 깊이 d에 의해서만 결정된다. 극초소형 모세관 내의 파이버의 가능한 드리프트는 OPDs를 변화시키지 않을 것이다. 둘 째로, 다이아프램-플레이트 어셈블리는 웨이퍼 레벨에서 제조할 수 있다. 즉, 얇은 플레이트가 폴리시된 표면을 갖는 얇은 보로실리케이트 글래스에 의해서 형성될 수 있으며, 이는 상업적으로 유용하다. 이러한 웨이퍼는 다이아프램이 에칭된 곳에서 실리콘 웨이퍼 내에 애노딕으로 본딩할 수 있다.
투광성의 플레이트의 첨가는 상기에서 기술한 실리콘 다이아프램 자체에 의해서 형성된 케이비티와 동일한 부가적인 케이비티를 생성한다. 가능한 불리한 효과를 최소화하기 위하여, 다이아프램(11)의 내부에 코팅된 선택적인 금속이외에 반사 코팅(23)이 플레이트(21)의 상단 면(22)에 적용되어 진다. 또한, 플레이트(21)의 하단 면에 반 반사(AR) 코팅을 적용하는 것이 가능하다. 이러한 코팅들의 적용은 웨이퍼 스케일 레벨에서 적합하게 수행된다.
다이아프램 플레이트 어셈블리의 다이싱 작업 후, 빈 상태의 극 초소형 모세관 안에 고정할 수 있다. 광 파이버는 이 후에 모세관 안으로 삽입되어 지고 적절한 접착제에 의해서 고정된다. 적합한 광 성능을 보증하기 위하여, 단지 파이버만이 클리브되어지고 이에 따라서 파이버 및 페이스는 더 이상 케이비티의 부분이 되지 않는다. 이것은 뒷 끝 또는 모세관에서 파이버 리드를 포함하는 폴리싱 모세관의 강화된 단계를 제거한다.
제 2의 선택의 다른 실제는 부가적인 플레이트(21)를 형성하기 위한 글래스 웨이퍼 대신에 실리콘 웨이퍼를 적용한다. 웨이퍼(21)에 다이아프램을 포함하는 실리콘 웨이퍼를 본딩하는 것은 강하고 확실한 본드를 제공하는 것으로 알려진 실리콘 용해 본딩에 의해서 얻어진다. 일반적으로, 실리콘 용해 본딩은 약 300℃에서의 애노딕 본딩과 비교하여 매우 높은 처리 온도를 필요로 한다. 그러나, 다이아프램 플레이트 어셈블리가 광 파이버가 존재하지 않고 제조됨에 따라서, 이것은 단점이 아니다. 실리콘 플레이트를 적용하는 장점은 다이아프램 플레이트 어셈블리를 이 단계에서 접착제의 사용을 피하면서 애노딕 본딩에 의해서 보로실리케이트 극 초소형 모세관안으로 고정할 수가 있다는 것이다. 애노딕 본딩 과정이 글래스 실리콘 인터페이스에서 좋은 전기적인 점접으로 확실할 수 있기 때문에, 선택적인 AR 코팅 (24)은 적은 양에 의해서 이러한 경우에 있어서 레세스될 수 있다. 이유는 AR 코팅은 일반적으로 전기적으로 절연된 유전체 레이어의 조합에 의해서 형성되는 것이다. 레세스(25)는 AR 코팅을 침적하고 모세관(15)에서 애노딕 본딩을 수행하기 이전에 적절한 위치 (도 9 참조)에서 실리콘 웨이퍼에 에칭함으로서 쉽게 형성된다.
상기의 논의에서, 보로실리케이 극 초소형 모세관의 사용이 기술되었다. 선택적으로, 쿼츠 극 초소형 모세관을 적용할 수 있다. 쿼츠 글래스는 폴리시하기가 용이하고, 쿼츠 모세관 및 실리콘 웨이퍼 간의 고정물은 발산 본딩으로서 알려진 공정에 의해서 제공될 수 있다. 애노딕 본딩과 마찬가지로, 발산 본디은 강력하고 신뢰성 있는 본드를 제공하지만, 본딩을 조성하기 위하여 하나의 (또는 둘 다) 해당 표면을 침적한 부가적인 얇은 금속 레이어 (예를 들면, 금)가 필요로 하다.
마지막으로, 실리콘 다이아프램의 전면에 파이버를 마운팅하기 위한 다른 방법은 솔더 글래스를 사용하는 것이다. 솔더 글래스는 로부스트한 접착력과 높은 신뢰성을 제공하는 실링 목적을 위하여 전자 공장에서 폭 넓게 사용된다. 이러한 접근은 광 파이버를 극 초소형 모세관에 고정하기 위한 필요를 대치한다. 분리된 글래스 모세관을 적용하는 대신에, 파이버 주변에 글래스 투브를 솔더 글래스를 사용하여 형성한다. 글래스 솔더는 가열하여 부드러워지고, 충분하게 높은 온도에서 액액체와 동일하게 흐르고 동작된다. 따라서, 솔더 글래스는 원통형 내에서 흐를 수 있게 한다. 서로 다른 특징을 갖는 많은 양의 글래스 파우더가 이용될 수 있거나, 또는 그 때문에 설계가능 하다. 파이버 및 솔더 글래스 간의 열 팽창 계수의 차이는 적절한 선택을 통하여 최소화할 수 있다. 이러한 방법에서, 파이버는 글래스 몰드에 단단하게 고정된다. 이러한 어셈블리는 센싱 케이비티의 제 2 표면(10)를 제공하간 후에 폴리시된다. 실리콘 다이아프램을 폴리시된 어셈블리에 애노딕 본딩하는 것은 솔더 글래스의 적절한 형태가 적용되면 수행될 수 있다.
또한, 솔더 글래스는 광 파이버를 상기에서 기술한 분리된 제공된 극 초소형 모세관에 고정하기 위하여 사용되는 접착제를 대신하여 적용할 수 있다.
상기에서 기술한 센서는 OPDp 및 OPDs가 정확하게 매치될 수 있도록 집적된 처리 간섭계 및 센싱 간섭계 둘 다의 정확한 제조에 의존하는 것은 명백하다. Fabry-Perot 센서 케이비티의 제조에서 에칭된 또는 마이크로머시닝된 실리콘의 사용은 이전에 제안되어 있으나, 이것은 단지 제한된 다이나믹 영역과 같은 현저한 단점을 수반하는 구성과 공동으로 하여 센서 헤드 광원 및/또는 검출기 및 상대적으로 작은 신호 대역을 유발하는 광 파이버에서 손실되는 감도이다. 이러한 문제는 집적된 처리 간섭계를 상기에서 기술한 백광 처리 기법의 사용을 가능하게 하는 센서 헤드의 정확한 제조를 갖는 집적된 처리 간섭계의 사용을 혼합함으로서 해결된다. 더구나, 상기에서 기술한 센서는 체적 제조에 적합하다는 것은 명백하다.
본 발명은 압력 측정에 제한되지 않다는 것은 명백할 것이다. 더울 일반적인 용어로서, OPDs를 변화하는 어떠한 환경적인 변화도 측정가능하고 다른 측정물에 대하여 기술된 시스템의 상세한 장점을 따르게 된다.
즉, 예를 들면, 온도 센싱은 광 파이바(2)가 고정된 글래스 모세관(15)에 본딩된 실리콘의 플레이트(12)에 의해서 형성된 센싱 케이비티에 의해서 수행된다. 이러한 경우에서는, 케이비티의 반사 표면은 플레이트(12)의 두 개의 표면(11A, 13A)에 의해서 제공된다. 주위의 온도에서 변화는 실리콘의 굴절율을 변화하고, 이에 따라서 외부 표면(11A)에서 반사되는 빔의 광 경로 길이를 변화한다. 실리콘 에칭 또는 마이크로 머시닝은 반대쪽의 파이버의 외부 표면에서 적절한 레세스를 에칭하기 위하여 사용가능하고, 이에 따라서 남아있는 플레이트 두께 tp는 요구되는 OPDs = 2nsitp와 동일한다. 전과 같이, OPDs는 에칭 깊이에 의해서 정확하게 측정된다.
온도를 측정하는 또 다른 방법은 도 6, 도 8 또는 도 9에 도시된 바와 같이 동일한 센서 헤드 구성을 갖게되며, 플레이트(12)는 광 케이비티의 거리 d를 온도가 변화는 것에 따라서 플레이트(12)의 레이지드 서포트의 확장 또는 수축에 인해서 확장 또는 수축될 수 있도록 충분한 두께를 갖는다.
Claims (33)
- 코히런스 렝스 Ic를 갖는 최소한 광대역 광원 하나와;제 1 광 경로와 제 2 광 경로사이의 광 경로 차 OPDs를 갖는 제 1 및 제 2 광 경로를 포함하고, 제 2 광 경로는 센싱 간섭계의 근처 내에의 파라미터에 의존하는 변형을 필요로 하는 센싱 간섭계와;센싱 간섭계는 광원에 광학적으로 연결되어 있고, 처리 간섭계는 제 3 및 제 4 광 경로간의 광 경로 차 OPDp를 갖는 제 3 및 제 4 광 경로를 포함하고;OPDs를 정의하기 위하여 제조된 제 1 서브스트레이트로부터 형성된 다이어프램을 포함하는 센싱 간섭계와, OPDp를 정의하기 위하여 제조된 제 2 서브스트레이트 내에 집적된 처리 간섭계와, OPDs 및 OPDp 둘 다 Ic보다 크고, OPDs 및 OPDp 간의 차의 모듈은 Ic보다 작은 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 1 항에 있어서, 상기 레세스는 실제적으로 광 경로 차 OPDs를 레세스의 깊이에 의해서 측정되는 다이아프램이 형성되는 제 1 서브스트레이트의 최소한 한 면에 에칭되거나 또는 마이크로머시닝되는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 제 1 서브스트레이트는 실리콘인 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 1 항 또는 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서, 센싱 간섭계는 한 개 이상의 광 파이버의 수단에 의해서 광원 및/또는 처리 간섭계에 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 4 항에 있어서, 센싱 간섭계에서 광 파이버의 종단은 서브스트레이트 내의 보아 내에 마운팅되어 있고, 다이아프램은 상기 서브스트레이트 또는 그곳에 마운팅된 투광성 플레이트에 마운팅되어 있는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 상기의 임의의 청구항에 있어서, 다이아프램은 레이지드 서포트에 의해서 둘러 쌓인 중앙으로 레세스된 센서 영역을 구비하기 위하여 에칭되어 있고, 서포트는 중앙에 레세스된 영역이 보어 축을 초과하기 위한 장소에 본딩되어 있으며, 다이아프램은 상기 센싱 간섭계의 제 2 광 경로의 부분을 형성하는 반사 표면을 제공하는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 광 파이버를 수신하기 위한 보어를 포함하는 글래스 서브스트레이트와;부가적인 서브스트레이트의 에칭이 10μm보다 더 깊은 것을 특징으로 하고, 레세스된 영역이 보어 축을 초과하기 위한 장소에 본딩되어 있는 레이즈된 서포트에 의해서 둘러 쌍인 레세스된 영역을 에칭하기 위한 부가적인 서브스트레이트를 포함하는 것을 특징으로 하는 센서.
- 제 5 항 내지 제 7 항의 임의의 청구항에 있어서, 보어를 포함하는 상기 서브스트레이트는 튜브 또는 페룰인 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 5 항 내지 제 8 항의 임의의 청구항에 있어서, 서브스트레이트인 튜브 또는 페룰은 보로실리케이트 글래스 또는 쿼츠 글래스인 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 5 항 내지 제 9 항에 있어서, 보어는 파이버가 인접될 수 있는 것에 대해서 스톱을 포함하고, 보어는 보어를 통하여 존재하는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 5 항 내지 제 10 항의 임의의 청구항에 있어서, 보어는 블라인드 보어이고, 보어의 종단 면은 파이버가 인접될 수 있는 것에 대해서 스톱을 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 5 항 내지 제 11 항의 임의의 청구항에 있어서, 투광성 플레이트는 실리콘 또는 보로실리케이트 또는 쿼츠 글래스인 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 5 항 내지 제 12 항의 임의의 청구항에 있어서, 광 케이비티는 상기 광 파이버의 종단 및 다이아프램 간 또는 투광성 플레이트 및 다이아프램 간에서 정의되는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 5 항 내지 제 13 항의 임의의 청구항에 있어서, 광 파이버는 보아내에 접착제, 솔더 글래스, 기계적인 크림핑 또는 보아 주변의 서브스트레이트의 가열에 의한 콜랩싱에 의해서 단단하게 되는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 5 항 내지 제 14 항의 임의의 청구항에 있어서, 유연성이 있는 밀봉제는 광 파이버 및 보아의 자유 출구에서 보아 주위에 있는 서브스트레이트 간에 제공되는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 5 항 내지 제 15항의 임의의 청구항에 있어서, 고착제는 서브스트레이트 또는 튜브 또는 파이버의 종단의 가장 가까이에 있는 페룰 내에서 광 파이버의 영역을 제한하는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 5 항 내지 제 16 항의 임의의 청구항에 있어서, 다이아프램은 튜부의 종단 면 또는 애노딩 본딩 또는 발산 본딩에 의해서 그곳에 마운팅된 투광성 플레이트에 본딩되는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 제 10 항 내지 제 17 항의 임의의 청구항에 있어서, 케이비티를 정의하는 한 개 또는 두 개의 인터페이스의 반사도는 그곳에 반사 코딩의 제공에 의해서 증가되는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 상기의 임의의 청구항에 있어서, 처리 간섭계를 포함하는 서브스트레이트는 실리콘 또는 실리콘-온-인슐레이터 또는 실리카-온-실리콘인 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 상기의 임의의 청구항에 있어서, 처리 간섭계는 Mach-Zehnder 또는 Michelson 간섭계인 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 상기의 임의의 청구항에 있어서, 광 대역 광원은 처리 간섭계를 포함하는 서브스트레이트 내에 집적되어 있는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 상기의 임의의 청구항에 있어서, 광 검출기는 처리 간섭계를 포함하는 서브스트레이트 내에 집적되어 있는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 상기의 임의의 청구항에 있어서, 광 대역 광원은 슈퍼루미니센트 다이오드 인 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 상기의 임의의 청구항에 있어서, 광 대역 광원의 코히런스 렝스 Ic는 35 - 55μm 인 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 상깅의 임의의 청구항에 있어서, OPDs는 100 - 160 μm 영역 내에 있는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 상기의 임의의 청구항에 있어서, OPDs 및 OPDp의 차는 5μm 이하 인 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 첨부된 도면을 참조하여 여기에서 실질적으로 기술한 광 센싱 시스템.
- 상기의 임의의 청구항에 있어서, 내연 엔진 내에의 압력을 센싱하기 위하여 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 센싱 시스템.
- 상기의 임의의 청구항과 같은 광 센싱 시스템에서,다이아프램을 형성하기 위하여 제 1 서브스트레이트 내에 레세스를 마이크로머시닝 또는 에칭하는 단계와; 튜브, 페룰 또는 또 다른 서브스트레이트에서 보아 내의 광 파이버의 종단을 시큐어링하는 단계와; 광 파이버 및 튜브의 종단 면을 광학적으로 폴리싱하는 단계와; 애노딕 본딩 또는 확산 본딩에 의해서 다이아프램을 상기 튜브의 종단 면에 본딩함으로서 광 케이비티가 다이아프램 및 광 파이버의 상기 종단 면 사이에 형성되고, 광 케이비티의 길이가 실질적으로 레세스의 깊이에 의해서 결정되도록 하는 단계를 포함하는 센싱 간섭계로서 사용하기 위한 광 케이비트를 제조하는 방법.
- 제 1 항 내지 제 28 항의 임의의 청구항과 같은 센싱 시스템에서,다이아프램을 형성하기 위하여 제 1 서브스트레이트 내에 레세스를 마이크로머시닝 또는 에칭하는 단계와; 길이가 실질적으로 레세스의 깊이에 의해서 결정하도록 하는 광 케이비티를 정의하기 위하여 애노딕 또는 확산 본딩에 의해서 투광성 플레이트 종단 면에 다이아프램을 본딩하는 단계와; 투광성 플레이트의 반대 면을 튜브, 페룰 또는 또 다른 서브스트레이트의 종단 면에 본딩하는 단계와; 튜브, 페룰 또는 또 다른 서브스트레이트 내에서 광 파이버의 종단을 시큐어링하는 단계를 포함 하는 센싱 간섭계로서 사용하기 위한 광 케이비트를 제조하는 방법.
- 코히런스 렝스 Ic를 구비한 광대역 광원과; 광원으로부터 광이 전송되어지는 제 1 및 제 2 광 경로를 구비하고, Ic 보다 작은 광 경로 차 OPDs를 구비하며, 하나의 광 겨로는 센싱되는 파라미터에 좌우되는 변형에 관련되며, 이에 따라서 파라미터에 관련된 정보는 제 1 및 제 2 광 경로에 따라 전송되는 광의 상호 작용에 의해서 형성된 간섭 신호로 디코딩되도록 하는 센싱 간섭계와; 센싱 간섭계로부터의 간섭 신호를 수신하기 위하여 연결되어 있고, 광 경로 차 OPDp를 갖는 제 3 및 제 4 광 경로 차 길이를 구비한 처리 간섭계와, 센싱 및 처리 간섭계는 OPDs 및 OPDp가 각각 동일한 정밀도를 갖도록 정의될 수 있도록 제조됨에 따라서, 처리 간섭계가 상기 간섭 신호로부터 센싱된 파라미터에 관련된 정보를 디코드할 수 있도록 하기 위하여 서로가 정확하게 매치될 수 있어야 하는 것을 포함하는 센서.
- 제 31 항에 있어서, 측정하고자 하는 파라미터는 압력인 것을 특징으로 하는 센서.
- 제 31 항에 있어서, 측정하고자 하는 파라미터는 온도인 것을 특징으로 하는 센서.
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