CN109298504A - 微机电光学波长参考标准具 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的微机电光学波长参考标准具包括:法布里‑珀罗干涉腔,包括相对设置的第一光学反射镜和第二光学反射镜,且第一光学反射镜和第二光学反射镜中间设置间隔体;第一光学反射镜为由对称分布的双材料悬臂梁支撑的可动薄膜反射镜,第二光学反射镜为固定光学反射镜;双材料悬臂梁,包括具有不同热膨胀系数的悬臂梁主体和覆盖于悬臂梁主体表面的薄膜层,且能够随环境温度的变化推动第一光学反射镜沿着法布里‑珀罗干涉腔的法线方向移动。本发明实现了对光学波长参考标准具透射峰中心波长随温度漂移的高精度补偿,提高了光学波长参考标准具的温度稳定性,且有效减小了光学波长参考标准具的体积、降低了生产成本、可以实现批量化的生产。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域,尤其涉及一种微机电光学波长参考标准具。
背景技术
光学波长参考在现代光学技术领域具有广泛的应用,特别是对激光波长稳定性具有要求的光电应用中,需要采用光学波长参考来锁定工作激光波长、或作为波长计量的参考基准。光学波长参考通常采用FP(Fabry-Perot)干涉仪即光学波长参考标准具来实现,光学波长参考标准具具有准周期性的光谱峰,这些光谱透射峰有确定的透射中心波长,就像一把“光谱尺”,常作为光学波长参考。作为波长参考基准的光学波长参考标准具,在实际应用中对其光谱透射峰的波长精准度、波长温度系数、自由谱域(FSR)大小都提出严格的技术要求,导致光学波长参考标准具一般需手工制造、制造工艺要求高、成品率低、制造成本居高不下。对于一些光电工程应用,如半导体激光波长锁定、光纤光栅传感器解调的波长参考基准、光谱仪的波长参考基准,需要体积小、成本低的光学波长参考标准具,非常需要发展中心波长温度漂移系数极低、小体积、能够批量制造、低成本的光学波长参考标准具。
光学波长参考标准具的透射峰中心波长会随环境温度的变化而漂移,即波长温度漂移,普通的光学波长参考标准具的中心波长温度漂移系数可达数十pm/℃,面对可能数十度的环境温度变化,其波长漂移可达纳米量级,完全不能满足波长锁定的要求。如果要较好地锁定工作波长,需要严格控制光学系统的工作温度变化小于1℃甚至0.1℃,不仅增加温控功耗,而且还将大幅度增加系统成本。对于一些光电应用,仅要求光学波长参考标准具的波长温度漂移系数很低(例如低于1pm/℃),而对透射峰中心波长的光谱值的精准位置即波长精度要求不高,这要求光学谐振腔腔长的温度漂移很低。对空气腔型光学波长参考标准具而言,其谐振腔折射率认为不随温度变化,中间间隔体的温度膨胀是最主要的光学谐振腔腔长温度漂移原因,一般选择肖特公司的“零膨胀”玻璃作为中间间隔体材料,但这会导致成本升高,加工难度增大,而且仅适合手工装配。对于一些光电应用,不仅对光学波长参考标准具的波长温度漂移要求控制到很低的值,而且中心波长的光谱值也要求很精准。例如,在DWDM(密集波分复用)光通信系统中,波分复用通道的中心波长光谱值与DWDM标准光谱的偏差在工作温度范围内要小于10pm,因此光发射机的激光波长必须很精准,一般需要利用光学波长参考标准具进行激光波长锁定。中心波长的精确光谱值的控制,对光学波长参考标准具的腔长控制提出了苛刻的高精度要求,中间间隔体的厚度值要控制到亚纳米精度,这对现有的光学加工水平来说,是十分困难的、十分昂贵的。
由于中心波长精准、无温度漂移的光学波长参考标准具具有极高的加工工艺要求,其技术难度很高,成本也很高,限制了光学波长参考标准具的应用范围。在实际的工程技术应用中,需要进行一些技术折中处理,尽量降低光学波长参考标准具的技术要求和制造成本。光学波长参考标准具可以分为三类:
第一类,是仅关注波长参考的温度稳定性,而对透射峰波长的准确度、峰与峰的波长间隔不提出高要求的技术应用,如光纤光栅传感器解调的波长参考基准,只要求透射峰波长温度漂移系数很低。这是本发明专利主要针对的光学波长参考标准具。
第二类,是对于波长参考的波长精准度很高、而系统配备有简单温控的光学系统,需要将中心波长控制到一定的精准度,而对波长温度漂移系数控制在一个较小的,如数pm/℃,通过控制温控系统的问题实现对工作波长的精确控制。
第三类,是对于波长参考的波长精准度、波长温度漂移系数都要求很高,因此器件成本会很高,一般只应用于较特殊的系统。
光学波长参考标准具目前有“空气腔”和“固体腔”两种结构,最常用的光学波长参考标准具是“空气腔”型。“空气腔”型光学波长参考标准具由两块高精度的光学反射镜及中间间隔体构成,由于其光学谐振腔为空气,其折射率为1,且不随温度变化,因此决定透射峰波长随温度变化特性的主要因素是中间间隔体的线温度膨胀系数、反射镜的温度变形,与光学材料的热光系数无关。对于采用玻璃光学反射镜的光学波长参考标准具,反射镜厚度可达数百至数千微米,可以忽略光学薄膜导致的反射镜温度变形。为了实现温度不敏感或低敏感的光学标准具,需要使用“零膨胀”的玻璃材料作为光学波长参考标准具的中间间隔体,目前产品中使用德国肖特公司的“零膨胀”微晶玻璃Zerodur,其材料成本高,采用手工加工、手工装配,对加工精度要求极高,导致目前市场上的光学波长参考标准具成本很高、价格昂贵。目前市场上商品化的“空气腔”型光学波长参考标准具,还难以精确控制波长参考的波长的精确值。“空气腔”型光学波长参考标准具尺寸较大,尤其是其器件厚度厚达数毫米,对于微型化的光通信器件,其厚度太大,影响了其应用。
为了实现“薄”光学波长参考标准具,直接采用透明光学材料作为光学谐振腔,即“固体腔”光学波长参考标准具,FSR(自由光谱域)为100GHz的常用光学波长参考标准具,其厚度仅数百微米,标准具整体尺寸也大幅度缩小。影响固体腔光学波长参考标准具的透射峰波长温度稳定性的因素除谐振腔光学材料的线温度膨胀系数外,还与其折射率温度系数密切相关。要实现透射峰波长温度稳定的目标,谐振腔光学材料的线温度膨胀系数和折射率温度系数的符号必须相反,而且其大小还要满足设计要求,现有的光学材料还难以满足。为了实现透射峰波长温度稳定的目标,一种可能的方法是利用单轴光学晶体的折射率温度系数随光束的入射角而变化,在某个特殊的角度,可以实现光学谐振腔的光学厚度(谐振腔物理厚度乘以光学折射率)不随温度变化。这样的光学波长参考标准具,仅对特定的光束偏振态才能达到透射波长温度稳定的效果,而且晶体材料成本高、加工要求高,极大地限制了晶体型光学波长参考标准具的应用。发展基于硅、玻璃材料及MEMS晶圆批量生产工艺的光学波长参考标准具,具有尺寸小、成本低、批量生产的优势,但硅材料的具有10-4/℃量级的高热光系数、10-5/℃量级的线温度膨胀系数,不论“空气腔”还是“固体腔”硅光学波长参考标准具的透射波长温度系数都很大,难以实现波长参考、波长锁定的功能。
因此,如何实现高稳定度的光学波长参考标准具,降低环境温度对光学波长参考标准具的透射峰中心波长的影响,是目前亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明提供一种微机电光学波长参考标准具,用以实现高稳定度的光学波长参考标准具,降低环境温度对光学波长参考标准具的透射峰中心波长的影响,同时减小光学波长参考标准具的体积、降低生产成本、实现批量化的生产与应用。
为了解决上述问题,本发明提供了一种微机电光学波长参考标准具,包括:法布里-珀罗干涉腔,包括相对设置的第一光学反射镜和第二光学反射镜,且所述第一光学反射镜和所述第二光学反射镜中间设置间隔体;所述第一光学反射镜为由对称分布的双材料悬臂梁支撑的可动薄膜反射镜,所述第二光学反射镜为固定光学反射镜;所述双材料悬臂梁,包括悬臂梁主体和覆盖于所述悬臂梁主体表面的薄膜层,所述悬臂梁主体与所述薄膜层具有不同的热膨胀系数;所述双材料悬臂梁能够推动所述第一光学反射镜沿着所述法布里-珀罗干涉腔的法线方向移动。
优选的,所述薄膜层由二氧化硅、金属或聚合物制造而成。
优选的,所述第二光学反射镜采用玻璃或硅材料制造而成。
优选的,所述第一光学反射镜靠近所述第二光学反射镜的一侧镀制第一光学反射膜,远离所述第二光学反射镜的一侧镀制第一光学增透膜;所述第二光学反射镜靠近所述第一光学反射镜的一侧镀制第二光学增透膜,远离所述第一光学反射镜的一侧镀制第二光学反射膜。
优选的,所述间隔体中部设置一通光孔。
优选的,所述间隔体由二氧化硅、玻璃、硅、金属或聚合物制造而成。
本发明提供的微机电光学波长参考标准具,通过设置双材料悬臂梁随环境温度变化推动一光学反射镜移动,实现了对光学波长参考标准具透射峰中心波长随温度漂移的高精度、无源补偿,提高了光学波长参考标准具的温度稳定性。同时,基于微机电(MEMS)技术制造的光学波长参考标准具,有效减小了光学波长参考标准具的体积、降低了生产成本、实现了批量化的生产与应用。
附图说明
附图1是本发明第一具体实施方式的微机电光学波长参考标准具的器件结构示意图;
附图2A-2K是本发明第一具体实施方式的微机电光学波长参考标准具制造方法的主要工艺流程图;
附图3是本发明第二具体实施方式的微机电光学波长参考标准具的器件结构示意图;
附图4A-4J是本发明第二具体实施方式的微机电光学波长参考标准具制造方法的主要工艺流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明提供的微机电光学波长参考标准具的具体实施方式做详细说明。
第一具体实施方式
本具体实施方式提供了一种微机电光学波长参考标准具,附图1是本发明第一具体实施方式的微机电光学波长参考标准具的器件结构示意图。如图1所示,本具体实施方式所述的微机电光学波长参考标准具包括:法布里-珀罗干涉腔,所述法布里-珀罗干涉腔包括相对设置的第一光学反射镜11和第二光学反射镜12,所述第一光学反射镜11和所述第二光学反射镜12中间设置间隔体;所述第一光学反射镜11为由对称分布的双材料悬臂梁13支撑的可动薄膜反射镜,所述第二光学反射镜12为固定光学反射镜;所述双材料悬臂梁13,包括悬臂梁主体131和覆盖于所述悬臂梁主体131表面的薄膜层132,所述悬臂梁主体131与所述薄膜层132具有不同的热膨胀系数;所述双材料悬臂梁13能够推动所述第一光学反射镜11沿着所述法布里-珀罗干涉腔的法线方向移动。其中,所述双材料悬臂梁13对称分布于所述第一光学反射镜11的周围,以支撑所述第一光学反射镜11。这样,就可以保证在所述第一反射镜11在随环境温度变化沿所述法布里-珀罗干涉腔的法线方向移动时,所述第一反射镜11的法线方向始终与所述第二光学反射镜12垂直。
所述第一光学反射镜11靠近所述第二光学反射镜12的一侧镀制第一光学增透膜16,远离所述第二光学反射镜12的一侧镀制第一光学反射膜17;所述第二光学反射镜12靠近所述第一光学反射镜11的一侧镀制第二光学反射膜15,远离所述第一光学反射镜11的一侧镀制第二光学增透膜14。此时,所述法布里-珀罗干涉腔为由所述第一光学反射镜11与第二光学反射镜12之间的空气腔、第一光学反射镜11构成的空气+固体复合腔。通过使用空气+固体复合腔,使微机电光学波长参考标准具的厚度可以大幅度减小。由此,所述第一光学反射镜11为一可动薄膜反射镜,所述第二光学反射镜12为一固定光学反射镜。在所述微机电光学波长参考标准具中,法布里-珀罗干涉腔的光程为:在法布里-珀罗干涉腔中沿光的传播方向,光学折射率与光线在所述法布里-珀罗干涉腔中穿过距离的乘积的积分。所述双材料悬臂梁13由两种热膨胀系数不同的材料组成,因此能随环境温度的变化产生微小的垂直移动,并带动所述第一光学反射镜11产生一沿所述法布里-珀罗干涉腔法线方向的位移,其位移的大小和方向用于调整空气腔的大小,以补偿法布里-珀罗干涉腔光程随环境温度的变化,从而实现对所述微机电光学波长参考标准具透射峰中心波长随温度漂移的高精度补偿。例如,当环境温度升高时,由于双材料效应,使所述法布里-珀罗干涉腔中的空气腔变小,以补偿固体材料(例如硅)部分的温度膨胀和正的热光系数;当环境温度降低时,双材料效应使所述法布里-珀罗干涉腔中的空气腔变大,以补偿固体材料(例如硅)因温度降低而导致的厚度收缩与光学折射率降低。即本具体实施方式针对空气腔气隙可变引入无源的温度补偿机制,通过双材料悬臂梁的引入避免了完全依赖所述法布里-珀罗干涉腔中间隔体材料的线膨胀系数、固体光学材料折射率温度特性来设计光学波长参考标准具的局限,给器件设计带来极大的灵活性和自由度。
所述双材料悬臂梁13中的薄膜层132的材质,需要根据所述悬臂梁主体131的材质的位移-温度系数来进行设计,优选的,所述薄膜层132由二氧化硅、金属或聚合物制造而成。
优选的,所述第二光学反射镜12采用玻璃或硅材料制造而成。另外,优选的,所述第一光学反射镜11采用高阻单晶硅薄膜材料制作而成,该薄膜材料的厚度为亚微米至数百微米,该薄膜材料的两个相对的表面都具有高光学质量且高度平行。
所述间隔体设置于所述第一光学反射镜11与所述第二光学反射镜12之间,以将所述第一光学反射镜11与所述第二光学反射镜12隔开一定距离,形成法布里-珀罗干涉腔的空气隙。优选的,所述间隔体中部具有一通光孔。更优选的,所述间隔体由二氧化硅、玻璃、硅、金属或聚合物制造而成。
本具体实施方式提供的微机电光学波长参考标准具,通过设置双材料悬臂梁随环境温度变化推动一光学反射镜移动,实现了对光学波长参考标准具透射峰中心波长随温度漂移的高精度补偿,提高了光学波长参考标准具的温度稳定性。同时,基于MEMS技术制造的光学波长参考标准具,有效减小了光学波长参考标准具的体积、降低了生产成本、可以实现批量化的生产与应用。
以下举例说明制造本具体实施方式提供的微机电光学波长参考标准具的方法,附图2A-2K是本发明第一具体实施方式的微机电光学波长参考标准具制造方法的主要工艺流程图。如图2A-2K所示,本具体实施方式所述的微机电光学波长参考标准具制造方法具体步骤包括:
a)如图2A所示,提供第一单晶硅片,所述第一单晶硅片由顶层硅211、埋氧化层212、衬底213依次层叠构成。其中,所述第一单晶硅片为双面抛光、两面平行的高阻单晶硅片,电阻率为50-100Ω.cm,所述第一单晶硅片的总厚度为500μm。
b)如图2B所示,在所述顶层硅211的上表面湿法刻蚀形成凹槽214。其中,所述凹槽214的深度优选为2-3μm,所述凹槽214的槽底硅腐蚀表面应保持高光洁度。
c)如图2C所示,在所述凹槽214底部镀制图案化的第一光学增透膜16。其中,镀制图案化的第一光学增透膜16的技术,可以采用本领域技术人员所熟知的硬掩膜技术。
d)如图2D所示,提供第二单晶硅片,并在所述第二单晶硅片的上表面镀制图案化的第二光学反射膜15,以形成第二光学反射镜12。其中,所述第二单晶硅片也为双面抛光的单晶硅片,镀制所述第二光学反射膜15的方法也可以采用本领域技术人员所熟知的硬掩膜技术。
e)如图2E所示,在所述第二单晶硅片的上表面镀制图案化的金属膜18。其中,可以通过在所述第二单晶硅片的上表面光刻、蒸镀的方法镀制金属膜18,并采用金属膜剥离工艺实现所述金属膜18的图案化。本具体实施方式中的金属膜优选为金膜。
f)如图2F所示,将所述顶层硅211的上表面与所述第二单晶硅片的上表面进行金属-硅键合,形成组合体,以构成一法布里-珀罗干涉腔。
g)如图2G所示,除去所述组合体中的所述衬底213和所述埋氧化层212,暴露出所述顶层硅211的下表面。
h)如图2H所示,在所述组合体中所述第二单晶硅片的下表面镀制图案化的第二光学增透膜14。对所述组合体中的所述第二单晶硅片的下表面进行CMP(化学机械研磨工艺)减薄,并基于硬掩膜技术在经抛光的所述第二单晶硅片的下表面镀制图案化的所述第二光学增透膜14。
i)如图2I所示,在所述顶层硅211的下表面对称镀制图案化的薄膜层132,以形成包括悬臂梁主体131和薄膜层132的双材料悬臂梁13。通过在所述顶层硅211的下表面进行光刻,并镀制薄膜层132,并采用剥离工艺实现所述薄膜层132的图案化。
j)如图2J所示,在所述顶层硅211的下表面镀制图案化的第一光学反射膜17,以形成第一光学反射镜11。
k)如图2K所示,对所述顶层硅211的下表面进行光刻、硅刻蚀,释放微结构。
以上制造方法只是针对制造本具体实施方式所述的微机电光学波长参考标准具的举例说明,并不是对本具体实施方式的限定,本领域技术人员根据其掌握的普通技术知识,也可采用其他方法制造本具体实施方式所述的微机电光学波长参考标准具。
第二具体实施方式
本具体实施方式提供了一种微机电光学波长参考标准具,附图3是本发明第二具体实施方式的微机电光学波长参考标准具的结构示意图。如图3所示,本具体实施方式所述的微机电光学波长参考标准具包括:法布里-珀罗干涉腔,所述法布里-珀罗干涉腔包括相对设置的第一光学反射镜31和第二光学反射镜32,所述第一光学反射镜31和所述第二光学反射镜32中间设置间隔体;所述第一光学反射镜31为由对称分布的双材料悬臂梁33支撑的可动薄膜反射镜,所述第二光学反射镜32为固定光学反射镜;所述双材料悬臂梁33,包括悬臂梁主体331和覆盖于所述悬臂梁主体331表面的薄膜层332,所述悬臂梁主体331与所述薄膜层332具有不同的热膨胀系数;所述双材料悬臂梁33能够推动所述第一光学反射镜31沿着所述法布里-珀罗干涉腔的法线方向移动。其中,所述双材料悬臂梁33对称分布于所述第一光学反射镜31的周围,以支撑所述第一光学反射镜31。这样,就可以保证在所述第一反射镜31在随环境温度变化沿所述法布里-珀罗干涉腔的法线方向移动时,所述第一反射镜31的法线方向始终与所述第二光学反射镜32垂直。
所述第一光学反射镜31靠近所述第二光学反射镜32的一侧镀制第一光学反射膜36,远离所述第二光学反射镜32的一侧镀制第一光学增透膜37;所述第二光学反射镜32靠近所述第一光学反射镜31的一侧镀制第二光学增透膜35,远离所述第一光学反射镜31的一侧镀制第二光学反射膜34。此时,所述法布里-珀罗干涉腔为由所述第一光学反射镜31与第二光学反射镜32之间的空气腔、第二光学反射镜32构成的空气+固体复合腔。通过使用空气+固体复合腔,使微机电光学波长参考标准具的厚度可以大幅度减小。由此,所述第一光学反射镜31为一可动薄膜反射镜,所述第二光学反射镜32为一固定光学反射镜。在所述微机电光学波长参考标准具中,法布里-珀罗干涉腔的光程为:在法布里-珀罗干涉腔中沿光的传播方向,光学折射率与光线在所述法布里-珀罗干涉腔中穿过距离的乘积的积分。所述双材料悬臂梁33由两种热膨胀系数不同的材料组成,因此能随环境温度的变化产生微小的垂直移动,并带动所述第一光学反射镜31产生一沿所述法布里-珀罗干涉腔法线方向的位移,其位移的大小和方向用于调整空气腔的大小,以补偿法布里-珀罗干涉腔光程随环境温度的变化,从而实现对所述微机电光学波长参考标准具透射峰中心波长随温度漂移的高精度补偿。例如,当环境温度升高时,由于双材料效应,使所述法布里-珀罗干涉腔中的空气腔变小,以补偿固体材料(例如硅)部分的温度膨胀和正的热光系数;当环境温度降低是,双材料效应使所述法布里-珀罗干涉腔中的空气腔变大,以补偿固体材料(例如硅)因温度降低而导致的厚度收缩与光学折射率降低。即本具体实施方式针对空气腔气隙可变引入无源温度补偿机制,引入双材料悬臂梁避免了完全依赖所述法布里-珀罗干涉腔光学材料的线膨胀、折射率温度特性设计波长参考光学标准具的局限,给器件设计带来极大的灵活性和自由度。
所述双材料悬臂梁33中的薄膜层332的材质,需要根据所述悬臂梁主体331的材质的位移-温度系数来进行设计,优选的,所述薄膜层332由二氧化硅、金属或聚合物制造而成。
优选的,所述第二光学反射镜32采用玻璃制造而成。更优选的,所述玻璃为Pyrex玻璃。这是因为,Pyrex玻璃与硅材料可以直接进行硅-玻璃阳极键合,而且具有极佳的光学透明性。另外,所述第一光学反射镜31采用高阻单晶硅薄膜材料制作而成,该薄膜材料的厚度为亚微米至数百微米,该薄膜材料的两个相对的表面都具有高光学质量且高度平行。
所述间隔体设置于所述第一光学反射镜31与所述第二光学反射镜32之间,以将所述第一光学反射镜31与所述第二光学反射镜32隔开一定距离,形成法布里-珀罗干涉腔的空气隙。优选的,所述间隔体中部具有一通光孔。更优选的,所述间隔体由二氧化硅、玻璃、硅、金属或聚合物制造而成。
本具体实施方式提供的光学波长参考标准具,通过设置双材料悬臂梁随环境温度变化推动一光学反射镜垂直移动,实现了对光学波长参考标准具透射峰中心波长随温度漂移的高精度补偿,提高了光学波长参考标准具的温度稳定性。同时,基于MEMS技术制造的光学波长参考标准具,有效减小了光学波长参考标准具的体积、降低了生产成本、可以实现批量化的生产。
以下举例说明制造本具体实施方式提供的微机电光学波长参考标准具的方法,附图4A-4J是本发明第二具体实施方式的微机电光学波长参考标准具制造方法的主要工艺流程图。如图4A-4J所示,本具体实施方式所述的微机电光学波长参考标准具制造方法具体步骤包括:
A)如图4A所示,提供一单晶硅片,所述单晶硅片由顶层硅411、埋氧化层412、衬底413依次层叠构成。其中,所述单晶硅片的所述顶层硅411的厚度为10-20μm。
B)如图4B所示,在所述顶层硅411的上表面刻蚀形成凹槽414。其中,通过光刻、湿法腐蚀获得所述凹槽414,且所述凹槽414的深度优选为2-3μm,所述凹槽414的槽底硅腐蚀面应保持高光洁度。
C)如图4C所示,在所述凹槽414底部镀制图案化的第一光学反射膜36,以形成第一光学反射镜31。其中,镀制图案化的第一光学反射膜36的技术,可以采用本领域技术人员所熟知的硬掩膜技术。
D)如图4D所示,提供一玻璃片,并在所述玻璃片的上表面镀制图案化的第二光学增透膜35,用以形成第二光学反射镜32。其中,所述玻璃片优选为Pyrex 7740玻璃,厚度为500μm,且所述玻璃片的上表面与下表面高度平行。镀制所述第二光学增透膜35的方法也可以采用本领域技术人员所熟知的硬掩膜技术。
E)如图4E所示,将所述顶层硅411的上表面与所述玻璃片的上表面进行硅-玻璃阳极键合,形成组合体。
F)如图4F所示,除去所述组合体中的所述衬底413和所述埋氧化层412,暴露出所述顶层硅411的下表面。采用化学机械抛光(CMP)减薄、硅湿法腐蚀,除去所述衬底413,再采用牺牲氧化层刻蚀液(BOE)除去埋氧化层412。
G)如图4G所示,在所述组合体中所述玻璃片的下表面镀制第二光学反射膜34。
H)如图4H所示,在所述顶层硅411的下表面对称镀制图案化的薄膜层332,以形成包括悬臂梁主体331和薄膜层332的双材料悬臂梁33。通过在所述顶层硅411的下表面进行光刻,并镀制薄膜层332,并采用剥离工艺实现所述薄膜层332的图案化。
I)如图4I所示,在所述顶层硅411的下表面镀制图案化的第一光学增透膜37。
J)如图4J所示,对所述顶层硅411的下表面进行光刻、硅刻蚀,释放微结构。
以上制造方法只是针对制造本具体实施方式所述的微机电光学波长参考标准具的举例说明,并不是对本具体实施方式的限定,本领域技术人员根据其掌握的普通技术知识,也可采用其他方法制造本具体实施方式所述的微机电光学波长参考标准具。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员,在不脱离本发明原理的前提下,还可以做出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种微机电光学波长参考标准具,其特征在于,包括:
法布里-珀罗干涉腔,包括相对设置的第一光学反射镜和第二光学反射镜,且所述第一光学反射镜和所述第二光学反射镜中间设置间隔体;
所述第一光学反射镜为由对称分布的双材料悬臂梁支撑的可动薄膜反射镜,所述第二光学反射镜为固定光学反射镜;
所述双材料悬臂梁,包括悬臂梁主体和覆盖于所述悬臂梁主体表面的薄膜层,所述悬臂梁主体与所述薄膜层具有不同的热膨胀系数;
所述双材料悬臂梁能够推动所述第一光学反射镜沿着所述法布里-珀罗干涉腔的法线方向移动。
2.根据权利要求1所述的微机电光学波长参考标准具,其特征在于,所述薄膜层由二氧化硅、金属或聚合物制造而成。
3.根据权利要求1所述的微机电光学波长参考标准具,其特征在于,所述第二光学反射镜采用玻璃或硅材料制造而成。
4.根据权利要求1所述的微机电光学波长参考标准具,其特征在于,所述第一光学反射镜靠近所述第二光学反射镜的一侧镀制第一光学反射膜,远离所述第二光学反射镜的一侧镀制第一光学增透膜;所述第二光学反射镜靠近所述第一光学反射镜的一侧镀制第二光学增透膜,远离所述第一光学反射镜的一侧镀制第二光学反射膜。
5.根据权利要求1所述的微机电光学波长参考标准具,其特征在于,所述间隔体中部设置一通光孔。
6.根据权利要求1所述的微机电光学波长参考标准具,其特征在于,所述间隔体由二氧化硅、玻璃、硅、金属或聚合物制造而成。
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