[发明专利]基于梅花型光纤的MEMS多光束干涉腔及其制作方法

权利要求书

1.一种基于梅花型光纤的MEMS多光束干涉腔，其特征在于，包括梅花型光纤(1)、引导孔(2)、支撑框架(3)、孔肩(4)、干涉腔本体(5)、敏感膜片(6)、第一反射层(7)和第二反射层(8)；所述梅花型光纤(1)包括中心光纤(9)和环绕光纤(10)；

所述梅花型光纤(1)固接在引导孔(2)中并与第二反射层(8)相连接，所述的中心光纤(9)与第一反射层(7)中心对准，所述的环绕光纤(10)与第二反射层(8)相连接，所述第二反射层(8)设在引导孔(2)底部和干涉腔本体(5)构成的孔肩(4)上，所述干涉腔本体(5)设在引导孔(2)的底部且与引导孔(2)的中心同轴，所述敏感膜片(6)制作在干涉腔本体(5)的底部并与支撑框架(3)连接，所述第一反射层(7)设在敏感膜片(6)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于梅花型光纤的MEMS多光束干涉腔，其特征在于，所述敏感膜片(6)与梅花型光纤(1)端面之间的距离通过干涉腔本体(5)的长度控制。

3.根据权利要求1所述的一种基于梅花型光纤的MEMS多光束干涉腔，其特征在于，所述梅花型光纤(1)采用N-1根环绕光纤(10)绕1根中心光纤(9)圆周均布的方式排列。

4.根据权利要求1所述的一种基于梅花型光纤的MEMS多光束干涉腔，其特征在于，所述引导孔(2)、支撑框架(3)、孔肩(4)、干涉腔本体(5)、敏感膜片(6)均为通过干法刻蚀或者湿法腐蚀硅片、氧化硅片、氮化硅片、SOI片的材料整体制作而成的部件。

5.根据权利要求1所述的一种基于梅花型光纤的MEMS多光束干涉腔，其特征在于，所述第一反射层(7)为通过蒸镀或磁控溅射金、银、铝的材料制作而成的部件。

6.根据权利要求1所述的一种基于梅花型光纤的MEMS多光束干涉腔，其特征在于，所述第二反射层(8)为通过蒸镀或磁控溅射金、银、铝的材料制作而成的部件。

7.根据权利要求1所述的一种基于梅花型光纤的MEMS多光束干涉腔，其特征在于，光源发出的光通过光纤环形器进入分光器，经分光器分成N束光，其中N-1束进入环绕光纤(10)被引导孔(2)底部的第二反射层(8)反射进入光纤，剩余一束光进入中心光纤(9)被敏感膜片(6)上的第一反射层(7)反射重新进入光纤，这N部分光束在分光器中汇聚干涉，汇聚干涉后的光束通过光纤环形器进入后端检测系统。

8.根据权利要求1所述的一种基于梅花型光纤的MEMS多光束干涉腔，其特征在于，干涉信号与干涉腔本体(5)的腔长有关，当被检测的信号使敏感膜片(6)发生轴向变形时，干涉腔本体(5)腔长发生变化，从而引起干涉信号的变化，通过解调干涉信号就可获得被测物理量的信息。

9.一种用于权利要求1所述的基于梅花型光纤的MEMS多光束干涉腔的制作方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：在硅片、氧化硅片、氮化硅片、SOI片的材料上通过干法刻蚀或湿法腐蚀工艺制作引导孔(2)；

步骤2：在引导孔(2)的底部通过干法刻蚀或湿法腐蚀工艺制作敏感膜片(6)并形成干涉腔本体(5)；

步骤3：通过蒸镀或磁控溅射金、银、铝的材料在敏感膜片(6)和孔肩(4)的上部沉积第一反射层(7)和第二反射层(8)；

步骤4：将梅花型光纤(1)插入引导孔(2)，通过孔肩(4)定位光纤端面，使梅花型光纤(1)内部的中心光纤(9)与敏感膜片(6)上的第一反射层(7)中心对准，梅花型光纤(1)内部的环绕光纤(10)与孔肩(4)上的第二反射层(8)接触，利用环氧树脂、热熔胶的粘接剂将梅花型光纤(1)固定在引导孔(2)中，形成多光束光纤干涉腔。