[发明专利]一种MEMS芯片微腔内部残余压力测量系统及方法

权利要求书

1.一种MEMS芯片微腔内部残余压力测量方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

通过气压控制系统气压变化，使加在处于密封状态的待测MEMS芯片的微腔上的外界压力（4）得到压力扫描曲线，对所述待测MEMS芯片的第一测量位置和第二测量位置这两个不同位置利用反射光进行腔长测量；所得到的腔长测量数据互为参考，对这两组测量数据进行线性拟合，在测量数据交点区域看到两组数据的交点，即得到膜片平坦位置（30），此时对应的外界压力（4）即为待测的残余压力（5）。

2.如权利要求1所述的一种MEMS芯片微腔内部残余压力测量方法，其特征在于，对于微腔（8）内部残余压力很低的情况下残余压力（5）处于外界压力（4）扫描范围；此时所测得的腔长结果不会存在交点位置。在这种情况下，分别将两组腔长测量数据的线性拟合曲线延长，延长线的交点表示膜片平坦位置（30）。

3.一种MEMS芯片微腔内部残余压力测量系统，其特征在于，该系统包括低相干光源（16）、3dB耦合器（17）、光纤（18）、2×1光开关（19）、腔长解调仪（20）、数据采集卡（21）和计算机（23）、具有微腔（28）的待测MEMS芯片、空气压力舱（22）、压力控制系统，其中：

所述低相干光源（16）发出的光耦合到光纤（18），经过一个3dB耦合器（17）后，入射到待测MEMS芯片；采用2×1光开关（19）将低相干光分别导入第一光纤（15）和第二光纤（14），两光纤输入的反射光信号包含待测MEMS芯片第一测量位置和第二测量位置这两个位置处对应的腔长信息，并重新耦合回对应的光纤；反射光经过2×1光开关（19）和3dB耦合器（17）后，进入腔长解调仪（20），腔长解调结果通过数据采集卡（21）输入到计算机（23）进行进一步数据处理；

所述微腔（28）置于空气压力舱（22）内，并将其密封；空气压力舱（22）通过压力控制系统控制其压力的变化，得到关于外界压力（4）的压力变化扫描结果；所述压力控制系统由压力控制仪（24），真空泵（25）和空气压缩机（26）构成，各部件之间通过气管（28联接；整个系统通过计算机（23）用于控制整个测量系统；外界压力（4）扫描的同时，对微腔（28）两个位置对应的腔长进行解调；解调结果是第一测量位置和第二测量位置的腔长测量数据；对两组测量数据进行线性拟合，在测量数据交点区域看到两组数据的交点，即得到膜片平坦位置（30），此时对应的外界压力（4）即为待测的残余压力（5）。

4.如权利要求3所述的一种MEMS芯片微腔内部残余压力测量系统，其特征在于，所述微腔（8）内部残余压力很低的情况下，分别将所述第一测量位置和第二测量位置的两组腔长测量数据的线性拟合曲线延长，延长线的交点表示膜片平坦位置（30）。