[发明专利]基于环形微腔的微光纤电压传感器

权利要求书

1.一种基于环形微腔的微光纤电压传感器，其特征在于：结构包括由硅柱(5)支撑的平面环形微腔(3)，和与平面环形微腔(3)耦合的锥形光纤(4)，平面环形微腔(3)中部的微盘上设有铝质欧姆接触(2)，在铝质欧姆接触上植有两个钨极探针(1)，环形微腔直径在60um--120um，环的直径在5um--8um。

2.如权利要求1所述的基于环形微腔的微光纤电压传感器的加工方法，其特征为：一、环形微腔的制作，

(1)、在抛光的p型高掺杂的硅基上热生长出二氧化硅层；

(2)、用光刻法在硅盘上定影出微腔版图；

(3)、用离子注入法在微盘中间生长铝质欧姆接触；

(4)、在室温下，用HF溶液刻蚀掉多余的氧化层；并用XeF₂气体各向同性刻蚀硅基以形成硅柱；

(5)、用CO₂激光器加工SiO₂微盘以形成环形微腔；

二、锥形光纤的制作：锥形光纤采用熔拉法制作，最后所得锥区为50um-80um，锥区直径在1um-3um的锥形光纤，最后将环形微腔和锥形光纤以400nm-800nm的间隔进行耦合并封装。

3.根据权利要求2所述的基于环形微腔的微光纤电压传感器的加工方法，其特征在于：其中加工方法步骤(1)，二氧化硅层的厚度为2um，其中步骤(2)，在用掩膜板光刻前，将硅盘在丙酮或异丙醇溶液中脱脂并用去离子水清洗干净，然后用干燥的氮气吹干并在130℃条件下烘焙两分钟；待冷却两分钟后再将其浸泡在六甲基二硅胺烷溶液中两分钟；涂上光刻胶后将硅盘在90℃下烘焙两分钟以固定光刻胶；最后用紫外光透过掩膜板照射，二氧化硅微盘的直径在80um--160um，欧姆接触版直径在20um--25um，

其中步骤(3)，离子注入后硅盘要在丙酮溶液中浸泡一夜；并在氮气环境中500℃下退火10到20分钟；最后形成欧姆接触的厚度为0.1um，

其中步骤(4)，在用HF溶液刻蚀前，将硅盘在115℃下烘焙一分钟；XeF₂气体的真空度为3托，所得硅柱的高度在30um--45um，

其中步骤(5)，激光器为10.6um波长激光器；且输出光功率密度在100WM/m²；光斑直径在120um--200um。