(57)【要約】      （修正有）【課題】高温圧力センサーが提供される。【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
2010230669.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
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）。
【請求項２】
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。
【請求項３】
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。
【請求項４】
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。
【請求項５】
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）。
【請求項６】
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。
【請求項７】
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。
【請求項８】
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。
【請求項９】
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。
【請求項１０】
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。
【発明の詳細な説明】
【背景技術】
【０００１】
圧力センサーは広範囲の工業用途及び民生用途に使用されている。ブルドン管型圧力センサー、ダイアフラム式圧力センサー及びシリコン又はＳＯＩ（silicon on insulator）式ピエゾ抵抗圧力センサーのような各種タイプの圧力センサーを用いて、多くの異なる大きさの圧力を測定することができる。数種類のダイアフラム式圧力センサーを利用して、例えばカンチレバー式圧力センサー、光学読み取り式圧力センサーなどを利用することにより、いろいろな範囲の圧力が測定されている。
【０００２】
ファブリ・ペロー共振器を利用する光ファイバーセンサーは、その高い感度のため温度、歪み、圧力及び変位の測定に関して魅力的であることが実証されている。従来の電気的センサーと比べた光ファイバーセンサーの主要な利点としては、電磁妨害（ＥＭＩ）に対する不活性さ、過酷な環境に対する適合性及び多重化の可能性がある。
【０００３】
ミクロ電子機械システム（ＭＥＭＳ）製造技術では、特定のファブリ・ペローキャビティー深さ、ダイアフラム厚さ、及び直径を達成する際の潜在的な精度により、ファブリ・ペローセンサーがより魅力的になる。このため、「規格外」部品に起因する潜在的な歩留まり損失が低減され、またインテロゲーションオプティクスの必要な正確さが低減する。電子式高温圧力センサーと比べて、ファブリ・ペロー光センサーは、エレクトロニクスを高温の過酷な環境内に配置する必要がないため、過酷な環境で使用するのに理想的である。通例、ピエゾ抵抗又は圧電性圧力センサーでは、シグナルを増幅することによりノイズを下げるためにエレクトロニクスを極めて近接して配置する必要がある。２００℃より高い温度では、市販の高温エレクトロニクスが利用できず、シグナル／ノイズ比が悪いためにこれらのセンサーを使用するのが制限される。ファブリ・ペロー光センサーの場合、光学的シグナルを読み取り出力電圧に変換するためのエレクトロニクス及びオプティクスを冷温領域に配置することができ、市販の部品を使用することが可能になり、そのためコストを下げ、高い精度を得ることが可能になる。
【０００４】
光ファイバーセンサーはまた、ＥＭＩに対する不活性の故にケーブルシールド及びサージ保護エレクトロニクスを排除できるので著しく軽量化できるため、アビオニクス及び航空宇宙用途での応用においても非常に重要である。生物医学分野でも、光ファイバーセンサーは、その信頼性、生物学的適合性及びセンサーと医師のインターフェースの簡易性の結果として効を奏することが立証されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第７０５４０１１号明細書
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の１つの代表的な実施形態に従って、高温圧力センサーが提供される。このセンサーは、一面にキャビティーがエッチングされた石英基体と、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とを含む。さらに、フェルールセクションがキャビティーを間に挟んで石英基体に連結されており、前記キャビティーは真空中に存在する。キャビティーギャップが反射金属コーティングとフェルールの１つの表面との間に形成されている。センサーはさらに、フェルールセクションに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と、そこから延在する光ファイバーのための開口部を有するフェルールセクション及び石英基体を包囲する金属ケーシングとを含む。さらに、前記石英基体にかけられた圧力により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が圧力として処理される。
【０００７】
本発明の別の代表的な実施形態に従って、高温圧力センサーが提供される。このセンサーは、一面にキャビティーがエッチングされた第１の石英基体と、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とを含む。センサーはまた、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いる。さらに、フェルールセクションが第２の石英基体に連結されており、光ファイバーがフェルールセクションにより包囲され、第２の石英基体からフェルールセクションの対向端部まで延在している。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が提供される。さらに、前記石英基体にかけられた圧力により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が圧力として処理される。
【０００８】
本発明のもう１つ別の代表的な実施形態に従って、圧力センサーを形成する方法が提供される。この方法は、上面と底面を有する石英基体を用意し、石英基体をエッチングしてキャビティーを形成することを含む。この方法はさらに、キャビティーの少なくとも一部分の上に反射コーティングを設け、キャビティーを間に挟むようにフェルールセクションを石英基体に取り付けることを含んでおり、反射金属コーティングと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る。この方法はまた、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をフェルールセクションの内部に入れ、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フェルールセクション及び石英基体の回りに金属ケーシングを配置することも含む。
【０００９】
本発明の別の代表的な実施形態に従って、圧力センサーを形成する方法が提供される。この方法は、上面と底面を有する第１の石英基体を用意し、第１の石英基体をエッチングしてキャビティーを形成することを含む。この方法はさらに、キャビティーの少なくとも一部分の上に反射コーティングを設け、キャビティーを間に挟んで第２の石英基体を第１の石英基体に接合することを含んでおり、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が形成される。この方法はまた、フェルールセクションを第２の石英基体に取り付け、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をフェルールセクションの内部に入れ、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フェルールセクション及び石英基体の回りに金属ケーシングを配置することも含む。
【００１０】
これら及びその他の特徴、局面、及び利点は、添付の図面を参照して以下の詳細な説明を読むとより良く理解できるであろう。図面を通して類似の符号は類似の部分を表す。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、外因性ファブリ・ペロー干渉計式圧力センサーの図式表示である。
【図２】図２は、単一の波長インテロゲーションを用いる基本的な検波システムの図式表示である。
【図３】図３は、本発明の一実施形態に従って圧力を測定するセンサーシステムの図式表示である。
【図４】図４は、本発明のある実施形態に従って圧力を測定する別の高温センサーシステムの図式表示である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に従って図４の圧力センサーを製造する代表的なプロセスの図式表示である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に従って図３の圧力センサーを製造する代表的なプロセスの図式表示である。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に従って光ファイバー−フェルール構造を製造する代表的なプロセスの図式表示である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に従った図３の圧力センサーの三次元立体図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明は、一般に圧力センサーに関し、より特定的には高温で圧力を測定する圧力センサーに関する。本発明の実施形態は、外因性ファブリ・ペロー干渉計（ＥＦＰＩ）に基づく新規な高温光センサー及びその製造方法を包含する。
【００１３】
図１は、ＥＦＰＩ式圧力センサー１０の概念図である。この圧力センサー１０は、ファイバー１６の磨いた端面１４とダイアフラム１８の反射面との間に低フィネスファブリ・ペローキャビティー１２を形成することに基づく距離測定技術を利用する。光シグナル２０はファイバー１６を通過し、光の第１の部分Ｒ１はファイバー／空気の界面で反射する。残りの光はファイバーと反射面との間の空気のギャップを通って伝搬し、光の第２の部分Ｒ２は反射してファイバー１６中に戻る。
【００１４】
一実施形態では、発光ダイオード（ＬＥＤ）（図には示してない）でセンサーに問い合わせる光シグナルを生成することができる。別の実施形態では、高輝度ＬＥＤ（ＳＬＥＤ）、レーザー又は広帯域光源のような他の光源も使用できる。ファブリ・ペローキャビティー内の２つの光波Ｒ１とＲ２の相互作用は各々の波の路長により変調される。当業者には分かるように、路長は、光波がキャビティー１２内を移動する距離と定義される。反射された光波が検出器（図には示してない）で検出され、ここでシグナルが復調して距離の測定値を生成する。キャビティー距離１２が変化すると、検出器から復調されるシグナルが圧力を決定する。限定されることはないが外圧のような外力によってダイアフラム１８が平行移動するとキャビティー距離１２は変化することができる。戻りシグナルを距離の測定値に変換するには幾つかの異なる検波方法が存在する。
【００１５】
図２は、単一の波長インテロゲーションを使用する基本的な検波システム３０を示す。光源３２からコヒーレント光３４が光ファイバーケーブル３８を介してセンサーヘッド３６に供給され、反射光４０が光ファイバー連結器４２の第２の脚部で検出器４４により検出される。概念を説明するために、簡略化した解析では多重反射を無視し、検出器の出力を低フィネスファブリ・ペローキャビティーとして近似する。ここで、検出器における強度Ｉrは次式で与えられる。
【００１６】
【数１】
2010230669.tif 000003
【００１７】
式中、Ａ1とＡ2は光波Ｒ１とＲ２の振幅であり、Δφはそれらの位相差である。より詳細な解析によりキャビティー内の多重反射が説明され、この解析の必要性が、関与する反射の相対的な大きさによって決定付けられる。
【００１８】
出力ＩrはＲ１とＲ２の相対的強度に依存するピーク間振幅及びオフセットを有する正弦波である。検知反射（sensing reflection）における３６０度の位相変化は１つのフリンジ期間に対応する。一実施形態では、１．３μｍの光源波長を使用すると、１つのフリンジ期間に対するギャップの変化は０．６５μｍである。このように、出力シグナルを追跡することによって、微小な変位が測定される。当業者には了解されるように、上の検波アプローチは代表的なもののほんの一例であり、二重波長インテロゲーションのような他の検波法も使用することができる。このタイプの検波システムの潜在的な不都合は正弦波伝達関数の非線形性である。センサーギャップに対して、正弦波のゼロ交差でバイアスがかけられないで、誤ってピーク又は谷の近くでバイアスがかけられると、検出システムの感度が大幅に低下する可能性がある。
【００１９】
図３は、一実施形態に従って圧力を測定するためのセンサーシステム６０である。このセンサーシステム６０はセンサーセクション６２とセンサーアセンブリ６４からなる。光ファイバー６６が、レーザー溶接、直接接合法、高温接着剤又は別の高温適合性加工を用いるといったようにしてフェルール６８の内部に固定される。１つの例において、ファイバーの直径は１２５ミクロンである。その後、ファイバー−フェルール構造体の１つの面７０が、標準的な繊維研磨加工を用いて磨かれる。この研磨により、センサーアセンブリ６４を取り付けるための平面性が確保される。センサーセクション６２は、シグナル検出システム６４のファイバー−フェルール構造体の磨いた表面７０上に取り付けられる。
【００２０】
センサーセクション６２は第１の基体７２と第２の基体７４で構成される。一実施形態では、第１の基体７２は石英又は溶融石英材料製であり、第２の基体７４は石英又は溶融石英製である。キャビティーギャップ７６が第１の基体７２と第２の基体７４との間に形成されている。第２の基体７４自体に石英又は溶融石英を使用すると、基体からの光の反射の強度が低くなり、その結果ＳＮ比が低くなる可能性がある。従って、一実施形態では、第２の基体７４上のキャビティーギャップ７６中に金属コーティング７８を配置してファブリ・ペローキャビティーの反射率を増大させ、反射される光の割合をより高くすることができる。金属コーティングのもう１つ別の利点は、センサーの背面からの「ゴースト」又は二次反射を排除することである。一実施形態では、粗面、曲面、吸収性表面、又は反射防止剤（ＡＲ）をコートした表面をセンサーの背面に設置して二次反射を排除することができる。１つの代表的な実施形態では、金属コーティング７８は金の金属コーティングであり得る。さらにもう１つ別の実施形態では、金属コーティング７８に使用する材料は白金、チタン、クロム、銀又はその他あらゆる高温適合性金属であってよい。
【００２１】
センサーセクション６２の第２の基体７４はダイアフラムとして働き、かけられた力又は圧力をキャビティーギャップ深さ７６の変動に変える。一実施形態では、キャビティーギャップは第２の基体をエッチングすることによって形成される。別の実施形態では、第２の基体をエッチングするには、酸化物湿式エッチング又は反応性イオンエッチングを使用する。その後、第１の基体７２と第２の基体７４を接合プロセスによって互いに結合させて、キャビティーギャップ内に真空を創出する。一実施形態では、真空接合プロセスには、レーザー融解プロセス又は表面活性化接合プロセスがある。この真空接合によって、温度の上昇に起因するキャビティーギャップ内の残留ガスの膨張の影響が、キャビティーギャップの不要な変化を生じないように確保される。さらに、真空接合によって、キャビティーギャップ７６がかけられた圧力から孤立される結果、ダイアフラムの撓みを生じる差圧ができる。
【００２２】
シグナル検出システム６４はさらに、フェルール６８の反対側の面に取り付けられた歪み緩衝材８０を含む。この歪み緩衝材８０は、金属接合材８２を用いてフェルール６８に取り付けられている。一実施形態では、歪み緩衝材８０とフェルール６８は、接合材８２を用いるか又は用いないで、熱圧着接合、拡散接合、又はその他の溶接プロセスを利用して接合される。歪み緩衝材８０は通例、低いＣＴＥのフェルール６８と高いＣＴＥの外側の金属ケーシング８４との間の熱膨張率（ＣＴＥ）を有する高温適合性材料である。外側の金属ケーシング８４はシグナル検出システム６４を包囲し、センサーシステム６０を形成する。一実施形態では、金属ケーシング８４は、シグナル検出システム６４とセンサーセクション６２の周辺全体に延在していてもよい。一実施形態では、歪み緩衝材８０は窒化ケイ素である。一実施形態における金属接合材８２は、標準的な金属化プロセスによって歪み緩衝材８０及びフェルール６８上に付着させる。１つの例において、この金属化プロセスは蒸着、スパッタリング又は電気メッキでよい。別の実施形態では、接合材８２の組成は金、白金、又は１つの高融点元素を含有する合金である。この例における歪み緩衝材８０は、蝋付け層８６を介して金属ケーシングに取り付けられる。一実施形態では、蝋付け層８６は活性蝋付け合金であり得る。別の実施形態では、歪み緩衝材８０を金属化して蝋付けを促進する。さらにもう１つ別の実施形態では、ニッケルのような材料を金属化に使用してもよい。
【００２３】
ここで、基体とコーティングの材料の選択は温度に起因するキャビティーギャップの変化を制限する上で重要であることに注意されたい。キャビティーギャップが温度に起因して変化すると、圧力に起因するキャビティーギャップの変化と温度に起因するキャビティーギャップの変化とを識別するのがより困難になる。従って、一実施形態では、石英／溶融石英のような低い熱膨張率（ＣＴＥ）の材料を基体とコーティングに使用してキャビティーギャップを形成するとよい。これにより、センサーの広い作動範囲にわたってキャビティーギャップの固有の温度係数が最小になる。
【００２４】
図４は、高温圧力センサーシステム１００の別の実施形態である。センサーシステム１００の高温圧力センサー１０２は図３のセンサー６２と同様である。しかし、図３の中央の界面基体７２はセンサー１０２では除かれている。このセンサーデザインの利点は、光の発散が低減し、第２のファブリ・ペローキャビティーを創出する可能性が最小になることである。また、センサーの組立プロセスから接合段階が除かれる。この実施形態では、フェルール６８内部に穴１０４が形成される。この穴１０４は、歪み緩衝材８０をフェルール６８に結合させる真空接合プロセス中に被覆される。ここで、一実施形態では、センサー１０２は絶対圧力を測定するのに使用することができることに注意されたい。一実施形態では、真空接合プロセスを実施して、キャビティーギャップ７６内に捕捉されたガスの温度膨張を排除する。別の実施形態では、キャビティーギャップは約１．２５ミクロンであり、金属コーティングの厚さは約１７５ｎｍである。さらに別の実施形態では、第２の基体７４の厚さは３００ミクロンであり、エッチングされたキャビティー７６の直径は１８００ミクロンであって、２５０ポンド／平方インチ（ｐｓｉ）の圧力で１００ｎｍの撓みを創出する。ここで、これらは代表的なパラメーターであり、センサーの所望の圧力範囲に応じて変更することができるということに注意されたい。
【００２５】
図１において既に記載したように、一実施形態では光シグナルは光ファイバー６６を貫通する。光シグナルの一部はガラス繊維−空気の界面に当たり、第１の反射されたシグナルＲ１として戻る。光の第２の部品はさらにキャビティーギャップ−金属コーティングの界面に当たり、第２の反射されたシグナルＲ２として戻る。キャビティーギャップ７６はダイアフラム７４又は石英基体の撓みと共に変化し、これ自体はかけられた圧力と共に変化する。第２の反射されたシグナルＲ２はキャビティーギャップ内の変化に従って変化する。これらの反射されたシグナルは検出器で検出され、圧力を測定するために解析される。
【００２６】
図５は、図４のセンサー１０２を製造する工程１２０を説明する。段階１２２で、センサー１０２の第１の石英ウエハー１２４を形成する。この石英ウエハーの厚さは圧力と欠陥の関係に依存する。段階１２６で、例えば、ダイアフラムの幾何学と共に標準的なフォトレジスト及びリソグラフィープロセスを使用してウエハー１２４をパターン化する。次に、石英ウエハー１２４をエッチングしてダイアフラム直径とキャビティーギャップ深さを決める。一実施形態では、緩衝化酸化物エッチング又は反応性イオンエッチングを使用して石英ウエハー１２４をエッチングする。段階１２８では、ウエハーダイアフラム上に薄い金属反射コーティング１３０を設けて、ダイアフラムの少なくとも一部分、幾つかの例では側壁を含めてダイアフラム表面全体を被覆する。一実施形態では、付着プロセスには、蒸着プロセス又はスパッタリングプロセスがある。１つの例においては、金属コーティングがダイアフラムの中心部分のみに残存するようにパターン化する。一実施形態では、金属コーティングのパターン化は反応性イオンエッチングプロセス又はリフトオフプロセスによって実施する。当業者には了解されるように、ここに記載したリソグラフィープロセス又はエッチングプロセスは代表的なものであり、他の同様なプロセスが本発明の範囲に入る。
【００２７】
図６は、図３のセンサー６２を製造する工程１５０を説明する。この工程１５０は先の図５の工程１２０と同様である。しかし、この工程には追加の段階１５２が組み込まれている。既に記載したように、センサー１０２を段階１２８で形成する。次に、第２の石英基体１５４を、化学活性化石英接合技術又は石英レーザー溶接技術を用いて石英ウエハーに熱的に接合する。こうして、第１の石英基体１２４、金属コーティング１３０及び第２の石英基体１５４を有するセンサー６２を形成する。
【００２８】
図７は、光ファイバー−フェルール構造体を組み立てる１つの代表的な工程１７０を説明する。段階１７２で、ファイバー６６をフェルール６８内に挿入して、対向する前部から少し突き出るようにする。次に、レーザー溶接又は接着剤結合プロセスを使用して、ファイバー６６をフェルール６８の後部に固定する。保護性の歪み緩衝材８０をファイバーの上に滑り込ませ、フェルールの後部表面に一時的に取り付ける。この保護性の歪み緩衝材８０は本工程のその後の段階のためにアセンブリを強化する。段階１７４で、レーザーを用いて、突き出ているファイバーから溶融したガラスの玉１７５を形成し、ファイバー６６をフェルールの前面に結合させる。一実施形態では、ファイバーを溶融する代わりに、同様の膨張係数と屈折率を有する接合ガラスを溶融させて、突き出ているファイバーとフェルールとの間に接合部を形成してもよい。段階１７６では、フェルールの前面１７７を磨いて、フェルール表面とファイバー表面が一致するようにする。段階１７８では、レーザー溶接プロセス又は化学活性化接合プロセスによって、センサーセクション６２をファイバー−フェルール構造体に取り付ける。
【００２９】
図８は、図３の高温圧力センサーシステム６０のアセンブリ全体１８０の三次元立体図の一例である。光ファイバー１８２が可撓性導管１８４を通ってセンサーアセンブリセクション１８６まで貫通している。このセンサーアセンブリセクション１８６は、フェルール１９２の上面１９０に固定された石英ダイアフラム１８８を含む。既に図３で説明したように、ファイバー１８２はフェルール１９２内に固定され、歪み緩衝材１９４はフェルール１９２の１つの面に取り付けられる。次いで、歪み緩衝材１９４が蝋付け層１９８を介して金属ハウジング１９６に取り付けられる。
【００３０】
本明細書には本発明の幾つかの特徴のみを例示し説明して来たが、多くの修正と変更が当業者には自明である。従って、特許請求の範囲は、本発明の真の思想に入るものとしてかかる修正と変更を包含するものと了解されたい。
【符号の説明】
【００３１】
１０    外因性ファブリ・ペロー干渉計式圧力センサー
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
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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