一種基於MEMS技術的法布裡‑珀羅腔可調光濾波器的製作方法

2023-06-27 23:43:41 1

本發明主要涉及到光通信網絡技術領域，特指一種基於mems技術的法布裡-珀羅腔可調光濾波器。

背景技術：

全光通信網絡以其巨大的信息容量和極強的抗幹擾能力等優勢成為大容量、高速通信網絡的重要發展方向。光交換技術決定著網絡節點的處理能力，是「信息高速公路」發展的「瓶頸」，迫切需要發展新型大容量的光節點交換技術。

可調光濾波器是一種基本光學元件，其本質上為帶通型濾波器，即只允許特定波長信號透射，其他波長信號被反射或吸收。它可以應用於dwdm系統中的可重構的光路上下復用/解復用器(roadm)、光交叉互聯(oxc)系統以及傳感網絡等方面。如用於抵消光放大器的增益斜度，從而減少各接收端光信號功率的信道之間的偏差。

已有的光濾波器一般通過陣列波導光柵、光纖光柵等結構來實現，或者採用液晶材料等，但具有可調諧功能的光濾波器尚不多見，尤其是具有調諧速度快、精度高、範圍寬的光濾波器更是面臨諸多瓶頸。迫切需要發展新技術、新工藝，實現具有調諧功能的光濾波器。近年來，微機電（mems）技術的迅速發展，為實現調諧速度快、精度高、範圍寬的光濾波器提供了技術途徑。

技術實現要素：

本發明要解決的技術問題就在於：針對現有技術存在的技術問題，本發明提供一種結構簡單、製作方便、動態範圍大、波長選擇範圍寬的基於mems技術的法布裡-珀羅腔可調光濾波器。

為解決上述技術問題，本發明採用以下技術方案：

一種基於mems技術的法布裡-珀羅腔可調光濾波器，用以選擇特定波長的單色光進行輸出，包括由壓電驅動的法布裡-珀羅腔，所述法布裡-珀羅腔包括兩個平行反射面，一個為固定反射面，另一個為可動反射面，所述固定反射面和可動反射面的周邊的中間夾有壓電結構層；通過外加電信號改變壓電結構層的狀態，從而改變固定反射面和可動反射面之間的間距，最終改變輸出光的波長。

作為本發明的進一步改進：所述法布裡-珀羅腔的腔體內具有腔體介質。

作為本發明的進一步改進：所述腔體介質為空氣，或具有不同折射率的透光介質。

作為本發明的進一步改進：所述壓電結構層中的壓電材料為pzt、linbo3、zno、aln中的一種或多種。

作為本發明的進一步改進：所述法布裡-珀羅腔的底部設置有襯底。

作為本發明的進一步改進：所述法布裡-珀羅腔採用微納加工工藝製作而成。

與現有技術相比，本發明的優點在於：

1、本發明的基於mems技術的法布裡-珀羅腔可調光濾波器，結構簡單，製作方便，利用微納加工技術製作，可以實現批量化生產。

2、本發明的基於mems技術的法布裡-珀羅腔可調光濾波器，利用壓電材料的壓電效應進行法布裡-珀羅腔距的改變，具有動態範圍大、波長選擇範圍寬、精度高、速度快等優點。

附圖說明

圖1是本發明的結構原理示意圖。

圖2是本發明在具體應用實例中法布裡-珀羅腔的工作原理示意圖。

圖例說明：

1、可動反射面；2、壓電結構層；3、固定反射面；4、襯底；5、腔體介質；6、複色輸入光；7、單色輸出光。

具體實施方式

以下將結合說明書附圖和具體實施例對本發明做進一步詳細說明。

如圖1所示，本發明的基於mems技術的法布裡-珀羅腔可調光濾波器，可以選擇特定波長的單色光進行輸出；該可調光濾波器包括由壓電驅動的法布裡-珀羅腔，法布裡-珀羅腔採用微納加工工藝製作而成；所述法布裡-珀羅腔包括兩個平行反射面，一個為固定反射面3，另一個為可動反射面1，固定反射面3和可動反射面1的周邊的中間夾有壓電結構層2。

在具體應用實例中，壓電結構層2中的壓電材料可以根據實際需要來選擇，可以為pzt、linbo3、zno、aln等具有壓電效應的材料。

在具體應用實例中，光濾波器可以根據實際需要，採用微納加工工藝製作，包括氧化、薄膜生長、光刻、溼法腐蝕、幹法刻蝕、鍵合、釋放等步驟。

在具體應用實例中，法布裡-珀羅腔的腔體內具有腔體介質5，腔體介質5可以是空氣，也可以是其它不同折射率的透光介質。

在具體應用實例中，法布裡-珀羅腔的底部還設置有襯底4。

參見圖2，為本發明在具體應用時法布裡-珀羅腔的工作原理示意圖。複色輸入光6進入法布裡-珀羅腔後，只有單色輸出光7能夠輸出。單色輸出光7的波長與法布裡-珀羅腔的腔體間距有關，通過外加電信號改變壓電結構層2的狀態，可以改變固定反射面3和可動反射面1之間的間距，從而改變單色輸出光7的波長，實現可調的光濾波器。

以上僅是本發明的優選實施方式，本發明的保護範圍並不僅局限於上述實施例，凡屬於本發明思路下的技術方案均屬於本發明的保護範圍。應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理前提下的若干改進和潤飾，應視為本發明的保護範圍。