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基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器及其制備方法與流程

文檔序號:12457706閱讀:來源:國知局

技術特征:

1.一種基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器的制備方法,其特征在于,包括以下步驟:

1)提供半導體基底,所述半導體基底包括相對的第一表面及第二表面,在所述半導體基底的第一表面形成第一凹槽及第二凹槽,所述第二凹槽位于所述第一凹槽的外側,并與所述第一凹槽相隔有間距;

2)提供鍵合基底,所述鍵合基底包括相對的第一表面及第二表面,在所述鍵合基底的第一表面形成第三凹槽;所述第一凹槽位于所述第三凹槽對應區(qū)域內,所述第二凹槽位于所述第三凹槽外側,且與所述第三凹槽的邊緣相隔有間距;

3)將所述半導體基底與所述鍵合基底鍵合,所述半導體基底的第一表面及所述鍵合基底的第一表面為鍵合面,以在所述半導體基底與所述鍵合基底之間形成由所述第三凹槽構成的空腔結構;

4)在所述鍵合基底內對應于所述第三凹槽的區(qū)域形成貫通所述第三凹槽的光纖安裝孔,且所述光纖安裝孔對應于所述第一凹槽之間的區(qū)域;

5)在所述半導體基底的第二表面對應于所述光纖安裝孔的位置形成光學增透膜;

6)依據(jù)所述第二凹槽刻蝕所述半導體基底,以形成貫穿所述半導體基底的通孔,所述通孔暴露出所述鍵合基底的第一表面;

7)在所述通孔底部的所述鍵合基底的第一表面形成第一電極,并在所述半導體基底的第二表面形成第二電極,所述第二電極位于所述通孔與所述第一凹槽之間;

8)依據(jù)所述第一凹槽刻蝕所述半導體基底,以釋放可動質量塊結構,所述可動質量塊結構包括:中心質量塊、位于所述中心質量塊上表面的光學增透膜及將所述中心質量塊與所述半導體基底相連接的懸臂梁;

9)在所述中心質量塊的下表面對應于所述光學增透膜的位置形成光學高反膜。

2.根據(jù)權利要求1所述的基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器的制備方法,其特征在于:步驟1)中,所述第一凹槽的寬度大于所述第二凹槽的寬度。

3.根據(jù)權利要求1所述的基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器的制備方法,其特征在于:步驟1)中,所述半導體基底為SOI氧化硅片,所述SOI氧化硅片由下至上依次包括襯底氧化層、襯底硅層、中間氧化層、頂層硅層及頂層硅氧化層;所述第一凹槽及所述第二凹槽貫穿所述頂層硅氧化層并延伸至所述頂層硅層內。

4.根據(jù)權利要求3所述的基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器的制備方法,其特征在于:步驟4)中,在所述鍵合基底內對應于所述第三凹槽的區(qū)域形成貫通所述第三凹槽的光纖安裝孔包括以下步驟:

4-1)將步驟3)得到的結構進行減薄處理,去除所述襯底氧化層及所述襯底硅層;

4-2)采用深反應離子刻蝕工藝在所述鍵合基底內形成所述光纖安裝孔;

4-3)去除所述中間氧化層及位于所述空腔結構上方的所述頂層硅氧化層。

5.根據(jù)權利要求1所述的基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器的制備方法,其特征在于:步驟8)中所述懸臂梁至少對稱地分布于所述中心質量塊相對的兩側,且一端與所述半導體基底相連接,另一端與所述中心質量塊相連接。

6.根據(jù)權利要求1所述的基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器的制備方法,其特征在于:所述懸臂梁為蛇形彎折梁。

7.根據(jù)權利要求1至6中任一項所述的基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器的制備方法,其特征在于:步驟9)之后還包括:

10)提供光纖準直器,所述光纖準直器包括準直透鏡、輸入光纖及輸出光纖,所述準直透鏡、所述輸入光纖及所述輸出光纖通過光學樹脂封裝在一殼體內;

11)將步驟9)得到的結構中的所述光學高反膜與所述光纖準直器對準,并將步驟9)得到的結構與所述光纖準直器共同封裝在所述殼體內。

8.一種基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器,其特征在于,包括:

半導體基底,包括相對的第一表面及第二表面;所述半導體基底內形成有上下貫通的通孔;所述半導體基底為環(huán)形結構;

鍵合基底,包括相對的第一表面及第二表面,所述鍵合基底的第一表面形成有凹槽,所述鍵合襯底內形成有上下貫通所述凹槽的光纖安裝孔;所述鍵合基底鍵合于所述半導體基底的第一表面,所述半導體基底的第一表面及所述鍵合基底的第一表面為鍵合面;

可動質量塊結構,包括中心質量塊、光學增透膜及懸臂梁;其中,所述中心質量塊位于所述半導體基座內側,且位于所述凹槽的上方,所述中心質量塊與所述半導體基底及所述鍵合基底均相隔有間距;所述光學增透膜位于所述中心質量塊上表面對應于所述光纖安裝孔的位置處;所述懸臂梁位于所述中心質量塊與所述半導體基底之間,一端與所述中心質量塊相連接,另一端與所述半導體基底相連接,所述懸臂梁的底部與所述鍵合基底相隔有間距;

光學高反膜,位于所述中心質量塊的下表面對應于所述光學增透膜的位置處;

第一電極,位于所述通孔底部的所述鍵合基底的第一表面;

第二電極,位于所述半導體基底的第二表面,且位于所述通孔與所述可動質量塊結構之間。

9.根據(jù)權利要求8所述的基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器,其特征在于:所述半導體基底包括頂層硅層及位于所述頂層硅層表面的頂層硅氧化層。

10.根據(jù)權利要求8所述的基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器,其特征在于:所述懸臂梁至少對稱地分布于所述中心質量塊相對的兩側。

11.根據(jù)權利要求8所述的基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器,其特征在于:所述懸臂梁為蛇形彎折梁。

12.根據(jù)權利要求8至11中任一項所述的基于MEMS波長可調諧FP光纖濾波器,其特征在于:還包括光纖準直器,所述光纖準直器包括準直透鏡、輸入光纖及輸出光纖;所述半導體基底、所述鍵合基底、所述可動質量塊結構、所述光學高反膜、所述第一電極及所述第二電極與所述光纖準直器共同封裝在一殼體內,且所述光學高反膜與所述光纖準直器對準。

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