基于MEMS技术的Fabry-Perot腔长可调滤波器研究

来源 :中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所) | 被引量 : 3次 | 上传用户:mouliyue
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法布里-珀罗(Fabry-Perot)效应利用多光束干涉效应能够产生精细条纹,具有极高的色分辨本领,利用F-P效应制作的各种滤波器也成为现代光通信和传感器领域中的重要器件。利用MEMS(Micro Electro-Mechanical System)技术制作的Fabry-Perot滤波器不但能充分展现其固有的性能,而且由于具有体积小、集成度高、成本低等优势,成为该类型滤波器的重要研究方向。本文提出了一种利用MEMS技术制作的腔长可调的F-P滤波器,从制作工艺上对其进行了探索。 本文介绍了微细加工的一般技术,介绍了种类型的调节腔长的F-P滤波器,介绍了F-P滤波器在传感器领域的应用。介绍了F-P滤波器它的一般理论,分析了F-P腔的几个重要特性参量。介绍了极板的设计,镜面的选择,镜面厚度与反射率的关系,对设计极板进行了力学特性和光学特性的分析。 本文给出了器件制作的完整的工艺流程,详细介绍了用湿法腐蚀制备F-P腔,用硅-玻璃阳极键合法来制作产生F-P的效应的两个极板。分别用金和铝来制作反射层和电极。设计的制作流程能够兼容SOI片和普通硅片,兼容介质膜和金属膜。 给出了相应结果,并对测试结果进行了分析,提出下一步解决方案。使用普通250微米厚的硅片和Pyrex 7740玻璃片,用100nm的金作反射层制作出十字和改进十字结构的F-P滤波器。测试器件的腔长9.46 μm,金的厚度为100nm铬的厚度30nm同,经测试插入耗损约20dB,中心波长1530nm,与计算值大体一致。
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