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CN104884921B - 带有折箱干涉测量换能器的微气压计 - Google Patents

带有折箱干涉测量换能器的微气压计 Download PDF

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CN104884921B
CN104884921B CN201380067937.4A CN201380067937A CN104884921B CN 104884921 B CN104884921 B CN 104884921B CN 201380067937 A CN201380067937 A CN 201380067937A CN 104884921 B CN104884921 B CN 104884921B
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Abstract

一种折箱式微气压计，包括：参考底座11；折箱12，其一端固定在该底座的参考表面上，其伸长方向与该参考表面垂直；盖板13，将该折箱的另一端封闭，以便使其与外界密封隔离，折箱处于长度变化与其周围次声波引起的压力变化成正比的状态；还包括与盖板连成一体的反射部件14和干涉测量元件16，干涉测量元件16带有正对着反射部件的、与折箱的延伸方向平行的输入‑输出光路，能够接收来自于光源的光束，并与底座的参考表面联结，以便能向该反射部件发射部分光束并在该光束被该反射部件反射后接收该光束，该干涉测量元件采用集成技术，在同一基片内包含光导路线、光分离区和光合并区。

Description

带有折箱干涉测量换能器的微气压计
技术领域
本发明涉及折箱式微气压计。
该仪器一般用于测量次声波，也称为次声，即非常微小的压力变化(一般处于毫帕斯卡至百帕斯卡之间)，其频率低于20Hz；该仪器更多的是测量波形，而不是测量相应的信号强度。该仪器属于与气压计大大不同的类型，气压计测量大气压，即105Pa级别的值，精度级别为百、甚至千帕斯卡。
次声波由自然或非自然的事件产生，下面的清单(非穷尽)示出其应用范围：火山爆发研究；陨石或退役卫星返回大气层的研究和监视；雪崩分析和定位；核爆炸监视；大气对流引发的重力波的测量；大气模型研究；风力发动机、列车、飞机、地铁产生的不可听见噪音的研究。
次声波由于其非常低的频率而能够在大气各层中远距离传播，比可听域中的波衰减得慢得多：对于核爆炸这样的高能现象可绕地球数圈，对于火山爆发这样的自然现象可达数千公里。
为了有效地测量次声波，微气压计应该具备如下性能：
-灵敏度为mPa级，低于环境大气压10-8；
-本征噪音低于地球表面测得的最小噪音；
-通带可以覆盖有效检测带(0.001Hz至10Hz)，如果可能的话，还覆盖当地的绝对静压力；
-在通带中响应平坦；
-尽可能大的测量动态特性，以便检测到所有现象而不需要过滤低频(重力波)、甚至是连续分量即随高度变化的当地压力；
-谐振频率必须位于检测带以外；
-外部温度对传感器的影响非常小，这一影响会与低频波混淆。
现有技术
折箱式微气压计存在大约50年了。它们采用气压测量原理以便检测0至20Hz的压力变化。参考压力是一个封闭在缺氧空腔中的粗真空，空腔形如折箱，一般与底座垂直。任何压力变化都会通过使折箱上部产生线性位移而使该折箱变形。根据当前现有技术，该位移由LVDT(“Linear Variable Differential Transformer”首字母缩写)类型的电磁传感器测量，即无源(电感性)线性位移电传感器，如文献所述：“LDG微气压计：描述及性能–网络设计–Gérard Ruzié–Ghislain Claque–CTBTO次声波非正式研讨会，1996年5月2日至4日，CEA Bruyères-le-France(LDG microbarometers:description andperformances–Network design–Gérard Ruzié–Ghislain Claque–CTBTO Informalinfrasound workshop May 2 to 4,1996 CEA Bruyères-le-France)”。
与电磁传感器联用的折箱式微气压计几十年来由次声波专家优化了，这些专家掌握了传统的精密机械和电磁技术。七十年代以来CEA开发的MB2000和MB2005型的微气压计就是这种情况。
尽管有大量的优化，当前的折箱式微气压计的测量谱带有限，对电磁扰动敏感，并存在由于安装引起的热敏性。
发明内容
本发明的目的在于提供一种微气压计，其设计可以克服这些局限性，并且由于其整体体积小因而可以用于实验室以外的环境。
为此目的，本发明提出一种折箱式微气压计，包括：
－参考底座(11、21)；
－折箱，其一端固定在该底座的参考表面上，其伸长方向与该参考表面垂直；
－将该折箱的另一端封闭的盖板，以便使该折箱与外界密封隔离，折箱处于长度变化与其周围次声波引起的压力变化成正比的状态；
－与盖板连成一体的反射部件；
－干涉测量元件，带有正对着反射部件的、与折箱的延伸方向平行的输入-输出光路，能够接收来自于光源的光束，并与底座的参考表面联结，以便能向该反射部件发射部分光束并在该光束被该反射部件反射后接收该光束，该干涉测量元件采用集成技术，在同一基片内包含光导路线、光分离区和光合并区。
这样，本发明提出引入完全不同的技术而放弃折箱式微气压计专家应用了50年的LVDT电磁技术。为此本发明主张使用干涉测量换能器来代替电磁换能器，这种用法到目前为止还不为折箱式微气压计领域的专业人士所知。
需要指出的是，使用光学技术来测量位移已经有所考虑了。
在一个有些不同的领域里，多家实验室曾尝试在地震仪中使用干涉测量法，例如由Zumberge M.,Berger J.,Dzieciuch M.A.和Parker R.L.所著文献中所述：“实时分解正交条纹(Resolving quadrature fringes in real time)”，应用光学(Applied Optics),43卷(Vol.43),n°4,2004。其中提出了一种Michelson干涉测量仪，其中两个正交条纹信号被实时分析，以便提供一个宽带、高动态特性的位移换能器，其分辨率为5x10-13m.Hz-1/2至2Hz。
这种干涉测量仪采用多个延迟片、分光棱镜、反射棱镜，其配置要求对每个光学部件进行精确的调整，使实施过程复杂化，且容易在多年中在使用场所中损坏。
可以认为这样的使用复杂性和局限性直到现在一直阻碍了微气压计领域的专家对该技术产生兴趣。
面对这一弊病，本发明主张使用一种特殊的光学技术，即称为集成光学的技术，该技术直到目前仍局限于光学科学界，应用于生物应用和天文仪器(参见Malbet F.、KernP.、Schanen-Duport I.、Berger J.-P.、Rousselet-Perraut K.和Benech P.的文献“关于天文干涉测量的集成光学(Integrated optics for astronomical interferometry)”I：概念和天文学应用(Concept and astronomical applications)。天文学和天体物理学增刊，138卷，135-145页，1999年7月(Astronomy and Astrophysics supplement,vol.138,pp.135-145,July 1999)；可以补充说明一点：这些科学应用中考虑的光学线路中的光导以及干涉混合路线与本发明所涉及的很不相同。
更精确地说，本发明主张：将初始光束分成两部分，将两部分之一导向折箱所带的镜子，回收反射部分以及在输出端提供干涉信号之前将其与另一部分合并，由基片(一般采用二氧化硅材料)上刻出的光导来实现，采用微米级刻制技术，甚至微技术(现在也称作纳米技术)中所知的纳米级的刻制技术。
可以这样理解：既然各个光学部件(分光器、延迟器、或混合器，以及将其连接的光导路线)是在同一个基片中形成的，其各自的配置以及其相对配置就可以非常精确地定义，从而避免任何进一步调整，同时还消除了在任何外部场所的受干扰环境中使用时发生失调的风险。
这一技术还有一个优点就是可以将体积最小化；集成了分离和混合功能的光学基片可以只有一厘米的尺寸，因此可以集成在一个微气压计中(甚至是折箱中——见下文所述)。
根据一些可选的、可以合并的特征：
-折箱位于参考表面与干涉测量元件之间，反射部件安装在盖板的外表面；这种布置使得与外部部件，主要是干涉光源或处理设备的任何连接都容易；
-干涉测量元件通过折箱周围的小圆柱与参考表面联成一体，从而有助于整体获得良好的刚性，甚至在受干扰的环境下也是如此；
-根据上述布置，小圆柱由金属与因瓦合金混合制成，其比例保证其垂直于参考表面的热膨胀系统与折箱的基本相等，从而可以使测量结果基本上与环境温度变化无关；
-根据另一种布置，反射部件和集成光学干涉测量元件位于折箱的内部，反射部件安装于盖板的内表面，干涉测量元件沿着底座的参考表面；这样就将体积最小化，并可以保护折箱内部的部件不受外部侵害。由于小圆柱消失了，那么这种布置还具有一个意义重大的优点：将温度对测量的影响最小化；
-干涉测量元件由二氧化硅基片构成，例如通过刻制、光照和/或离子扩散的方式改变其相应区域，以便形成所述光路、分离区与合并区；这就相当于从基片形成了折射率梯度，甚至界定光导的不连续性，纳米技术领域已经很好掌握了基片的属性；
-微气压计还包括一个围绕折箱和干涉测量元件的罩，固定于底座，包括位于形成在罩与环绕折箱的参考表面之间的壳体中的外部空气进入孔，还包括连接导管，可以与相干且单色光源和干涉测量信号处理设备进行光连接；该壳体与外部密封隔绝，除了这些孔以外。该体可以平衡折箱周围的压力，不管由于当地风引起的扰动有多大。这些进气孔一般与外部过滤管网相连，以便将当地风引起的变化最小化，从而可以保证获得到达折箱的外部压力的可能变化，同时还能防护环境粉末和凝结水；
-集成光学干涉测量元件包括输入信号输入和四个输出，即两个正交干涉测量信号输出、一个部分输入信号输出、一个反射部件反射后的信号输出；这样可以非常精确地处理干涉信号，从而精确地计量折箱盖板相对于底座的位移，由此精确地计量压力变化以及其源头即次声波的变化；
-反射部件是平面镜，即特别简单的反射部件(尽管当然也可以用其它的形式，例如猫眼或棱镜)；
-折箱的空腔是粗真空，从而将折箱置于预应力下，有助于在压力变化与产生的折箱长度变化之间形成良好的比例关系，也有助于保持折箱内部压力恒定，甚至在外部温度变化时也如此。不过可以理解的是：可以不用粗真空，而是可以采用机械性质的预应力例如弹簧使折箱处于弹性变形工况。
对至少一个实施实例的详细描述
下文的描述展示了本发明的目的、特征、优点，下文的描述针对说明性、非限制性的实例，参考了如下附图：
图1是在一个完整的光学系统中根据本发明第一实施方式的微气压计的原理图；
图2是在一个完整的光学系统中根据本发明另一实施方式的另一微气压计的原理图；
图3是图1或图2之一的微气压计中可以实施的集成光学元件原理图；
图4是图1或图2的微气压计中实施的干涉测量完整系统的原理图，集成了根据权利要求3的一个模块；
图5A至图5J表示形成图3的模块的连续步骤；
图6是符合图1的微气压计的透视图，无罩；
图7是该微气压计的透视图，带罩。
图1显示了根据第一实施方式的折箱光学换能器式微气压计的原理图。该微气压计由总标号10表示，由以下部件构成：
-底座11，用作传感器内全部运动的参考；
-一个由波纹状板材制成的密封折箱12，能随着其空腔内外之间压力变化发生相对于底座的线性变形；该折箱的一端严密固定在底座上；
-实心盘，构成了盖板13，在底座的相反端严密地封闭了折箱，从而可以跟踪其相对于底座的变形；
-测量镜14，粘贴在实心盘3上；
-光学干涉测量仪(此处也称为干涉测量元件)15，相对于底座固定，在实施中通过此处称为小圆柱的支柱11A与之连接，可以测量镜子14相对于底座的位移。该干涉测量元件和相关镜子从而构成了一个干涉测量位移的换能器。
如下文所详述，光学干涉测量仪15包括集成光学块或元件16、通过光导17A与光学块16连接的光源17、通过光导(或一束光导)18A与光学块16连接的处理设备18。
根据其最小定义，微气压计包括唯一一个元件16，光源17和处理设备18可以作为附件只在运行阶段才与该最小整体连接。如下文所述，处理设备不必保证实时处理从光学元件接收的光学信号，只要为后期使用保存好信号即可。
底座上固定了折箱的表面(此处即底座的上表面，折箱可以放在任何位置)构成了参考表面，用于测量折箱的盖板的相对位移；该表面最好是平的。
折箱12具有弹性；事实上是对次声波敏感的部件，更确切地说是对与次声波相关的压力变化敏感。折箱是一个圆柱体，由两端封闭的波纹状板材构成，一端由底座11封闭(在底座的参考表面上)，另一端由实心盘封闭。
折箱的内部压力是一个参考压力，用作测量由次声波引起的外部压力变化的相对参考。
折箱内部最好处于粗真空状态，其结果就是使折箱处于预应力状态，以便处于弹性范围；这是使折箱获得压缩预应力从而处于弹性变形工况的有效方式，并由此保证次声波引起的任何压力变化都通过与之成比例的伸长(或缩短)表现出来。该粗真空还有一个作用就是定义参考压力，该参考压力相对于所进行的测量保持恒定。折箱外部压力(通常是大气压)与内部压力之差定义了一个平衡，从而定义了折箱的参考位置。因此折箱必须密不透气以便保持粗真空。以处“大气压”(有时也称为环境压力)指的是折箱外部的压力，即对次声波可以在其中传播的介质没有任何显著约束；该压力值与任何次声都无关，能够明显依赖于外部环境温度和测量的海拔高度。
盖板13同样也密不透气；折箱与底座、以及盖板之间的连接也是密封的。
镜子14在此是用一个平板表示的。折箱的变形特性最好保证外部压力变化通过该盖板的非旋转的单纯平移来体现；以便镜子14在折箱的所有状态下都保持自我平行，在任何时刻都有能力把从光学干涉测量仪接收到的光束沿指定方向反射回去。不过，有些镜子其几何形状可以回避这种情况，例如立方体的角，可以将光束精确地沿入射方向反射回去。
光学干涉测量仪例如由三个部件构成，即：一个相干光源17，通常是单色激光源；集成光学块，可以将部分入射光束射向镜子并收集镜子反射回来的光束，可以将部分入射光束与反射光束合并，可以把这些部分光束传到处理设备。至少块16相对于底座是固定的；当然也可以将这些部件整体都与底座固定。
保证该块相对于底座的固定的联杆11A与底座的参考表面垂直的膨胀系数最好与折箱的膨胀系数相同；这样可以将环境温度变化的影响降到最低限度。
次声信号到达折箱附近会通过大气压的变化体现出来。折箱12的平衡因此被改变，从而盘13与底座11的相对位置会变化。因此测量次声信号就相当于测量盘13相对于形成底座的参考表面的位移。
该微气压计相对于现有微气压计的特别之处在于使用干涉测量技术来测量盘13的位移。事实上，部分入射光和与折箱的盖板连成一体的镜子14反射的部分光合并，形成干涉条纹；当镜子移动时干涉条纹发生变化。
根据本发明的一个补充特征，干涉测量仪内部的部分光的导向是在其体内改变过的基片中实现的，以便构成集成光学器件。下文详述。
图2表示第一折箱光学换能器式微气压计的实施方式的变型。该微气压计的部件与图1相对应的其标号都在图1标号的基础上加了10。
因此该第二微气压计由总标号20表示，包括底座21、折箱22、封闭折箱的盖板23、由盖板支撑的镜子24和干涉测量仪，包括集成光学块26、激光源27和信号处理设备28。
与图1的微气压计不同的是，镜子以及至少集成光学块位于折箱内部；更精确地说，镜子24固定在折箱的内表面，而如图1中相对于底座固定的模块26在此直接固定在底座的参考表面上，即折箱固定在其上的上表面。由于折箱内部空间最好是真空，那么可以得知：一方面该镜子和该块不占用折箱之外的任何空间，另一方面该块和镜子也受到保护，免受外部侵害，例如粉末、冷凝，或周围空气的光学属性的变化；从而微气压计的性能会很稳定，并且更加不受环境影响。另一优点是：由于参考表面与干涉测量设备之间不存在小圆柱了，那么对温度的测量敏感性就大大降低了。
采用称为“集成”的光学块的优点在于：与传统光学系统相反，光源27发射出的光束以及镜子反射的光束都由二氧化硅基片内制作的光导来导向，也就是说，对基片材料应用沉积-刻蚀技术；该块可以以“芯片”的名称来定义。更精确地说，此处光导是通过对硅基片材料进行局部变形来实现的，以便定义出二氧化硅光导。
这些光导刻蚀在二氧化硅中，与它们形成的线路整体一起在长时间具有非常稳定的属性，对外部应力不敏感，而对于传统的光学装配却不是这样。
图3是光导干涉测量元件的一个实例的原理图，其中光线的轨迹直接位于该元件中；用Y区分将光束一分为二的区域、以及将两个光束合并以便形成干涉条纹的区域。
该干涉测量仪包括一个输入路线31可以接收输入光束，该输入光束原则上具有给定的频率因而是单色光；该输入路线通往一个分离区32，在此处入射光线分为两部分，分别沿参考路线34和循环路线33前进，循环路线33通往一个小孔，小孔正对镜子，要检测的就是镜子的位移；该路线相对于小孔的取向确定了射向该镜子的光束部分将其拦截的方向。射向镜子的部分最好多于保留导向元件内部的部分，因为在元件外部与镜子之间会发生损耗。
参考路线34继续前进直至分离区35，路线34中循环的光束部分在此处分为两部分，分别沿参考路线36至输出和沿第一混合路线37前进。
路线33的输出孔的取向保证收集由镜子反射的光线(因此是个输入-输出孔)；该路线33包括一个分离区38，其构造可以使反射光线的大部分偏离路线33，沿检测路线39前进(该光线可能有一部分向路线31的输入方向返回，没有参与镜子位移的检测)。
该检测路线39通往分离区40，在此处路线39的光束分为两部分，分别沿输出检测路线41和第二混合路线42前进。
混合路线37和42通往合并区43，沿该路线接收到的光束在此处合并以便形成干涉条纹(称作形成干涉图)；显然，合并的两光束以正交方式沿输出测量路线(分别标注为44和45)发射。
因此，在输入路线的入口有一个入射光束记作R1，一个发射并被反射的光束记作R2，一组输出光束共同记作R3。可以推断出：该干涉测量元件不局限于简单地形成干涉，因为它还确保对去往和来自镜子的各光束部分的导向。
图4在光路图中示意性地表示图3的原理块，引入了图1的微气压计的其它部件(不过该块仍然可以与图2的微气压计的相应部件配合)。
该块在输入路线31的入口接收光源17发射的光束，将其一部分发送到镜子14，并在该部分光束受镜子反射之后将其回收，然后将该反射光束分为两部分：一部分直接发送到处理设备，一部分加到合并区43；此外，该块将入口处接收到的另一部分光束传送到分离区，以便将其一部分直接发送到处理设备，另一部分发送到合并区43。该块同样将从该区43出来的合并光束发送到处理设备。
最好将一个透镜16A放在输入路线的输出端，与镜子相对。
该处理设备分析干涉测量条纹中所观察到的变化，以便描述镜子位移的特征，而镜子位移是变化的原因；并从中推算出压力的变化，而压力的变化是位移的原因。作为变型，处理设备只限于数字化和存储(或记录)设备，可以以后独立、分离地解析输出信号。
图5A至5J示意性地说明了制作光路线例如路线33的过程，与前述由Malbet等人所著的文献中所述一致。
从一个均质的基片100开始(见图5A)，用任何适当的方法进行清洁。
然后形成一个保护层105(见图5B)；例如通过真空蒸发形成一层铝。
然后形成一个光敏层110，一般采用树脂(见图5C)。
然后透过一个掩模115对层100进行光照，例如采用UV射线(见图5D)。
将树脂显影，也就是将层110的发生过光照的地方除去(见图5E)。
透过光敏层中如此形成的空隙对保护层进行蚀刻(见图5F)。
除去光敏层(见图5G)，然后使基片100经受适当成分的熔浴作用，以便透过保护层中形成的空隙进行离子扩散(见图5H)。当基片100是二氧化硅材料时，在该基片中扩散的离子是银离子，银离子局部改变二氧化硅的光学属性。
去掉保护层(见图5I)之后，在基片的改变后的区域覆盖一层，以使改变后的区域被掩埋在最终的基片之内。改变后的区域于是形成了光导(见图5J)。覆盖改变后的区域可以通过蒸发沉积一层与构成基片相同的材料来实现，或通过在基片100上粘合一个补充基片来实现(一般通过分子粘合)。
这种集成光学技术的意义在于安装简便。与传统光学技术相反，光束完全在元件中导向。因此，不需要任何后期调整。只需要以足够的精度实现图3所示的各必要光路即可。
而基片内部光路集成技术已经可以不仅形成关于图3或图4所提到的光路线，而且还可以形成不同的分离区(可以是个Y型的简单区域)或合并区，其精度足以在光学线路的后面部分获得高质量的干涉条纹。
实施实例
图6是一个透视图，表示根据本发明的折箱光学换能器式微气压计的一个实施实例，能够测量0至100Hz的压力变化。
该微气压计由如下部件构成：
集成光学干涉测量元件51，符合图3的总体方案；
因瓦合金材料制成的干涉测量仪支撑52，以便利用该材料的低膨胀系数，从而将该支撑的热变形最小化；
三个由铝和因瓦合金制成的双材料小圆柱53，以便尽可能减小对测量的热干扰；
底座54；
对次声波敏感的折箱55，由因瓦合金制成，以便将折箱的热膨胀最小化；
铝制实心盘，一个测量镜(图中不可见，因为被干涉测量仪支撑遮挡了)。
干涉测量仪支撑与底座之间的连接是通过三个由铝和因瓦合金制成的双材料小圆柱(5)来实现的。小圆柱的构成材料，即铝和因瓦合金的相对比例，最好调整到使其膨胀与折箱55的相同。这样，折箱的热变形，即单纯由热效应导致的实心盘的位移与干涉测量仪底座的单纯与小圆柱的膨胀相关的位移相同。温度对测量的影响被最小化。
所采用的干涉测量仪最好与1550nm的辐射配合，以便利用现有通信元件的可靠性。干涉测量仪包括一个由集成光学技术构成的元件，如上文所述。
例如镜子是一个平面镜，如图1和图2所示。根据未表示出的变型，也可以是猫眼、或直角棱镜、或任何其它的反射设备。
两个正交干涉测量信号以及测光信息从基片中出来，可以从标号56表示的光路之一出来(来自光源的光束从另一光路到达)。基片的输入输出光学信号通过光纤(图中未表示出来)与外部连接。
图7是图6的折箱光学换能器式微气压计带有外罩的外观图，外罩形成了一个壳体58，保证环绕折箱光学换能器式微气压计的大气压力均匀，固定在底座上。该外罩包括两个光学连接器57可以把来自1550nm光源的光学信号导入导出，以及四个空气入口60将外部压力引入在传感器中，以使折箱处于外部压力之下；该外罩与底座密封固定的意义在于：在壳体内部，折箱只对从外部空气入孔来的压力变化敏感。作为变型，该外罩可以独立于微气压计固定，例如固定在一个底座上，这样微气压计就位于由此界定的空间内部，同时还可以保证良好的密封性。
本发明的优点
本发明的优点如下：
将测量谱带宽度连续地扩展到50Hz；
动态特性可以从大气压到几毫帕斯卡的变化；
在次声波有效测量整个带宽上，仪器噪音小于地球表面测得的最小噪音(参见：Bowman、Shields、O'Brien所著的“次声站环境噪音估计和模型：2003-2006”，次声技术研讨会，日本东京，2007年11月13-16日(“Infrasound station ambient noise estimates andmodels:2003-2006”，Infrasound Technology Workshop,Tokyo,Japan,November 13-16,2007))；
将热敏感性最小化，尤其是配置2中；
利用光纤来避免使用检测和采集电子电路；
由于采用了光学干涉测量，因此对电磁干扰不敏感。
作为补充说明，可以注意到的是：根据本发明的微气压计体积小，以便于运输并在监测次声波的地方安置。其高度的降低明显地减小了对风在传感器上引起的机械振动的敏感性。

Claims (9)

1.一种折箱式微气压计，包括：
参考底座(11、21)；
折箱(12、22)，该折箱的一端固定在该底座的参考表面上，该折箱的延伸方向与该参考表面垂直；
将该折箱的另一端封闭的盖板(13、23)，以便使该折箱与外界密封隔离，折箱处于长度变化与其周围次声波引起的压力变化成正比的状态；
与盖板连成一体的反射部件(14、24)；
被布置为与盖板(13、23)正对着的干涉测量元件(16、26)，带有正对着反射部件的、与折箱的延伸方向平行的输入-输出光路，能够接收来自于光源的光束，并与底座的参考表面联结，以便能向该反射部件发射部分光束并在该光束被该反射部件反射后接收该光束，该干涉测量元件采用集成技术，在同一基片内包含光导路线(31、33、34、39、36、41、42、44、45)、光分离区和光合并区(32、38、35、40、43)，
该微气压计的干涉测量元件由二氧化硅基片构成，二氧化硅基片中的一些区域经过改变以便形成所述光导路线、分离区和合并区。
2.根据权利要求1所述的微气压计，该微气压计的折箱(12)位于参考表面和干涉测量元件(16)之间，反射部件(14)安装在盖板的外表面上。
3.根据权利要求2所述的微气压计，其中干涉测量元件通过布置在折箱周围的小圆柱(11A)与参考表面连成一体。
4.根据权利要求3所述的微气压计，该微气压计的小圆柱由金属与因瓦合金混合制成，遵循比例使得小圆柱垂直于参考表面的热膨胀系数与折箱的热膨胀系数基本上相等。
5.根据权利要求1所述的微气压计，该微气压计的集成光学的反射部件(24)和干涉测量元件(26)位于折箱(22)的内部，反射部件(24)安装于盖板的内表面，并且干涉测量元件沿着底座的参考表面。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的微气压计，还包括围绕折箱和干涉测量元件的外罩(58)，该外罩固定于底座上，包括在环绕折箱的壳体内的空气进入孔(60)，以及能够与单色且相干发光源和干涉测量信号处理设备光连接的连接导管(57)。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的微气压计，微气压计的集成光学干涉测量元件包括用于输入信号的输入和四个输出，即两个正交干涉测量信号的输出、一个部分输入信号的输出、一个反射部件反射后的信号的输出。
8.根据权利要求1至5中任一项所述的微气压计，其中反射部件是平面镜。
9.根据权利要求1至5中任一项所述的微气压计，其中折箱的腔体是粗真空。
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