[發明專利]基于環形微腔的微光纖電壓傳感器

無效

• 申請號: 200810079408.7
• 申請日: 2008-09-13
• 公開（公告）號: CN101386403A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發明（設計）人: 閆樹斌;張文棟;熊繼軍;姜國慶;王少輝;嚴英占;王寶花;吉喆;任小紅
• 申請（專利權）人: 中北大學
• 主分類號: B81C1/00
• 分類號: B81C1/00
• 代理公司: 山西太原科衛專利事務所
• 代理人: 朱 源

1.一種基于環形微腔的微光纖電壓傳感器，其特征在于：結構包括由硅柱(5)支撐的平面環形微腔(3)，和與平面環形微腔(3)耦合的錐形光纖(4)，平面環形微腔(3)中部的微盤上設有鋁質歐姆接觸(2)，在鋁質歐姆接觸上植有兩個鎢極探針(1)，環形微腔直徑在60um--120um，環的直徑在5um--8um。

2.如權利要求1所述的基于環形微腔的微光纖電壓傳感器的加工方法，其特征為：一、環形微腔的制作，

(1)、在拋光的p型高摻雜的硅基上熱生長出二氧化硅層；

(2)、用光刻法在硅盤上定影出微腔版圖；

(3)、用離子注入法在微盤中間生長鋁質歐姆接觸；

(4)、在室溫下，用HF溶液刻蝕掉多余的氧化層；并用XeF₂氣體各向同性刻蝕硅基以形成硅柱；

(5)、用CO₂激光器加工SiO₂微盤以形成環形微腔；

二、錐形光纖的制作：錐形光纖采用熔拉法制作，最后所得錐區為50um-80um，錐區直徑在1um-3um的錐形光纖，最后將環形微腔和錐形光纖以400nm-800nm的間隔進行耦合并封裝。

3.根據權利要求2所述的基于環形微腔的微光纖電壓傳感器的加工方法，其特征在于：其中加工方法步驟(1)，二氧化硅層的厚度為2um，其中步驟(2)，在用掩膜板光刻前，將硅盤在丙酮或異丙醇溶液中脫脂并用去離子水清洗干凈，然后用干燥的氮氣吹干并在130℃條件下烘焙兩分鐘；待冷卻兩分鐘后再將其浸泡在六甲基二硅胺烷溶液中兩分鐘；涂上光刻膠后將硅盤在90℃下烘焙兩分鐘以固定光刻膠；最后用紫外光透過掩膜板照射，二氧化硅微盤的直徑在80um--160um，歐姆接觸版直徑在20um--25um，

其中步驟(3)，離子注入后硅盤要在丙酮溶液中浸泡一夜；并在氮氣環境中500℃下退火10到20分鐘；最后形成歐姆接觸的厚度為0.1um，

其中步驟(4)，在用HF溶液刻蝕前，將硅盤在115℃下烘焙一分鐘；XeF₂氣體的真空度為3托，所得硅柱的高度在30um--45um，

其中步驟(5)，激光器為10.6um波長激光器；且輸出光功率密度在100WM/m²；光斑直徑在120um--200um。