[发明专利]一种基于MEMS工艺的光纤声压传感器及其制备方法

权利要求书

1.一种基于MEMS工艺的光纤声压传感器，其特征在于，包括两个光纤组件和夹层结构，所述的夹层结构依次由SOI衬底层(3)、SiO₂层(4)、第一Si基层(5)、支撑结构层(6)和第二Si基层(7)组成，所述的支撑结构层(6)为框架结构与第二Si基层(7)形成第一方形槽(8)，所述的SiO₂层(4)和第一Si层5上刻蚀有方形通孔，该方形通孔与SOI衬底层(3)构成第二方形槽(9)，且第一方形槽(8)和第二方形槽(9)连通在夹层结构内形成密封腔；所述的两个光纤组件连接在SOI衬底层(3)上，且其中一个光纤组件安装在与第二方形槽(9)位置对应的SOI衬底层(3)上。

2.根据权利要求1所述的一种基于MEMS工艺的光纤声压传感器，其特征在于，所述的SiO2层(4)和第一Si基层(5)的厚度和为200μm。

3.根据权利要求1所述的一种基于MEMS工艺的光纤声压传感器，其特征在于，所述的光纤组件由剥去表面涂层的单模光纤(1)和毛细玻璃管(2)组成，所述的单模光纤(1)插装在毛细玻璃管(2)内。

4.根据权利要求3所述的一种基于MEMS工艺的光纤声压传感器，其特征在于，所述的毛细玻璃管(2)的直径为1.8mm。

5.根据权利要求1所述的一种基于MEMS工艺的光纤声压传感器，其特征在于，所述的支撑结构层(6)为硅基材料。

6.一种权利要求1所述的基于MEMS工艺的光纤声压传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，在洁净的第一Si基层(5)的表面生长一层SiO₂层(4)；

步骤2，将SOI衬底层(3)和生长有SiO₂层(4)的第一Si基层(5)使用环氧树脂AB胶粘合，并采用刻蚀技术在第一Si基层(5)和SiO₂层(4)上形成方形通孔，该方形通孔与SOI衬底层(3)构成第二方形槽(9)；

步骤3，使用环氧树脂AB胶将支撑结构层(6)粘合在第一Si基层(5)上，最后使用环氧树脂AB胶将第二Si基层(7)粘合在支撑结构层(6)上，获得具有密封腔结构的夹层结构；

步骤4，将单模光纤剥去表面涂层后插入毛细玻璃管(2)内，得到光纤组件，并在夹层结构的SOI衬底层(3)上安装两个光纤组件，其中一个光纤组件安装在与第二方形槽(9)位置对应的SOI衬底层(3)上。

7.根据权利要求6所述的基于MEMS工艺的光纤声压传感器的制备方法，其特征在于，所述的步骤1中采用热生长的方式生长SiO₂层(4)。

8.根据权利要求6所述的基于MEMS工艺的光纤声压传感器的制备方法，其特征在于，所述的支撑结构层(6)是通过ICP深刻蚀结合硅-硅键合工艺加工得到的。