晶体微腔的封装结构及其方法

本发明涉及晶体封装，尤其涉及一种晶体微腔的封装结构及其方法。

背景技术：

1、声波贴近回廊内壁传播发生连续的反射，而且具有极低的传播损耗，这种声波模式也因此被命名为“回音壁模式”，在光学波段，也有这样类似的回音壁模式，回音壁光学微腔一般为几微米到毫米量级的尺度，因为光在腔内循环次数非常多，所以具有很高的传感灵敏度，目前的晶体光学微腔使用光纤耦合的方式进行耦合和实验探测，然而，耦合后极易被环境中的粉尘、振动等干扰造成耦合状态改变。

2、在现有技术中，往往使用一些特制的金属或是其他硬质材料的外壳使得微腔的耦合区域成为一个独立的空间，减少外界环境的影响。但是，微腔与光纤之间仅仅是在空气中物理贴合，如果有较大的振动，或是管壳受热膨胀拉伸，耦合光纤很可能会偏移从而脱离耦合态；另外，这种管壳保护的密闭结构无法实现一些传感探测；同时，由于是拉锥的直光纤与微腔进行耦合，所以整体结构较大。综上所述，现有技术中晶体光学微腔无法实际应用。

技术实现思路

1、本发明提供一种晶体微腔的封装结构及其方法，用以解决现有技术中晶体光学微腔无法实际应用问题，实现晶体光学微腔的实际应用。

2、本发明提供一种晶体微腔的封装结构，包括：

3、封装套筒，一端的端面上凹设有嵌设槽，封装套筒的侧壁面上凹设有容线槽，容线槽的一端连通至嵌设槽内；

4、晶体腔结构，包括晶体盘，晶体盘固定安装至嵌设槽内；以及，

5、光纤结构，具有两个呈平行设置的直线段以及连接两个直线段端部的曲线段，光纤结构安装至容线槽内，且曲线段延伸至嵌设槽内；

6、其中，曲线段耦合连接至晶体盘的边缘处。

7、根据本发明提供的晶体微腔的封装结构，嵌设槽的底壁面上凹设有定位槽；

8、晶体腔结构还包括支撑杆，支撑杆一端固定安装至晶体盘的端面上，另一端穿设于定位槽内。

9、根据本发明提供的晶体微腔的封装结构，曲线段与晶体盘之间设置有连接胶水；

10、其中，连接胶水的折射率小于光纤结构以及晶体盘的折射率。

11、根据本发明提供的晶体微腔的封装结构，晶体盘的外侧壁与嵌设槽内侧壁之间填充有连接胶水；和/或，

12、光纤结构与容线槽之间填充有连接胶水。

13、本发明还提供一种晶体微腔的封装方法，用以形成根上述任意一项的晶体微腔的封装结构，晶体微腔的封装方法包括以下步骤：

14、获取晶体腔结构以及光纤结构；

15、将晶体腔结构安置于嵌设槽内，将光纤结构安置于容线槽内；

16、将曲线段耦合连接至晶体盘的边缘处。

17、根据本发明提供的晶体微腔的封装方法，获取光纤结构的步骤包括：

18、夹持待弯折光纤的两端；

19、去除光纤涂覆层，并加热待弯折光纤的中间位置；

20、驱动待弯折光纤的两端相互远离，使得待弯折光纤的中间位置拉伸形成拉锥段；

21、驱动待弯折光纤的两端相互靠近，使得拉锥段自然弯折形成曲线段；

22、绕曲线段折叠待弯折光纤的两端，形成光纤结构。

23、根据本发明提供的晶体微腔的封装方法，将曲线段耦合连接至晶体盘的边缘处的步骤包括：

24、在曲线段与晶体盘的耦合点上滴涂连接胶水。

25、根据本发明提供的晶体微腔的封装方法，在曲线段与晶体盘的耦合点上滴涂连接胶水的步骤包括：

26、在耦合点上多次滴涂连接胶水。

27、根据本发明提供的晶体微腔的封装方法，将曲线段耦合连接至晶体盘的边缘处的步骤之后还包括：

28、在晶体盘的外侧壁与嵌设槽内侧壁之间填充连接胶水。

29、根据本发明提供的晶体微腔的封装方法，将曲线段耦合连接至晶体盘的边缘处的步骤之后还包括：

30、在光纤结构与容线槽之间填充连接胶水。

31、在本发明提供的晶体微腔的封装结构中，封装套筒上设置有嵌设槽以及容线槽，光纤结构包括直线段以及曲线段，形成类u形结构，极大的缩小了光纤结构的长度，进而减小了晶体微腔的封装结构的整体体积，同时，由于晶体盘与光纤结构分别设置在嵌设槽内与容线槽中，使得晶体盘与光纤结构被保护起来，保证相互之间的稳定性，保证结构内部的透过率，同时晶体盘设置与封装套筒的端部，且凝固后的连接胶水对超声信号具有很高的透过率，进而便于晶体微腔的封装结构实际应用。

技术特征：

1.一种晶体微腔的封装结构，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的晶体微腔的封装结构，其特征在于，所述嵌设槽的底壁面上凹设有定位槽；

3.根据权利要求1所述的晶体微腔的封装结构，其特征在于，所述曲线段与所述晶体盘之间设置有连接胶水；

4.根据权利要求3所述的晶体微腔的封装结构，其特征在于，所述晶体盘的外侧壁与所述嵌设槽内侧壁之间填充有所述连接胶水；和/或，

5.一种晶体微腔的封装方法，其特征在于，用以形成根据权利要求1至4中任意一项所述的晶体微腔的封装结构，所述晶体微腔的封装方法包括以下步骤：

6.根据权利要求5所述的晶体微腔的封装方法，其特征在于，获取所述光纤结构的步骤包括：

7.根据权利要求5所述的晶体微腔的封装方法，其特征在于，将所述曲线段耦合连接至所述晶体盘的边缘处的步骤包括：

8.根据权利要求7所述的晶体微腔的封装方法，其特征在于，在所述曲线段与所述晶体盘的耦合点上滴涂连接胶水的步骤包括：

9.根据权利要求5所述的晶体微腔的封装方法，其特征在于，将所述曲线段耦合连接至所述晶体盘的边缘处的步骤之后还包括：

10.根据权利要求5所述的晶体微腔的封装方法，其特征在于，将所述曲线段耦合连接至所述晶体盘的边缘处的步骤之后还包括：

技术总结本发明提供一种晶体微腔的封装结构及其方法，晶体微腔的封装结构包括封装套筒、晶体腔结构以及光纤结构；封装套筒一端的端面上凹设有嵌设槽，封装套筒的侧壁面上凹设有容线槽，容线槽的一端连通至嵌设槽内；晶体腔结构包括晶体盘，晶体盘固定安装至嵌设槽内；光纤结构具有两个呈平行设置的直线段以及连接两个直线段端部的曲线段，光纤结构安装至容线槽内，且曲线段延伸至嵌设槽内；其中，曲线段耦合连接至晶体盘的边缘处。在本发明中，光纤结构包括直线段以及曲线段，形成类U形结构，极大的缩小了光纤结构的长度，进而减小了晶体微腔的封装结构的整体体积，晶体盘与光纤结构被保护起来，保证相互之间的稳定性，保证结构内部的透过率。技术研发人员：肖云峰,孙伽略,张方醒,皇甫胜男,季胜强,柏雁捷受保护的技术使用者：北京大学长三角光电科学研究院技术研发日：技术公布日：2024/1/12