【技术实现步骤摘要】
一种基于光学微腔的全解耦环形微陀螺仪及其加工方法
本专利技术涉及微光机电和惯性导航装置及工艺，特别是涉及一种基于光学微腔的全解耦环形陀螺仪及其加工方法。
技术介绍
MOEMS陀螺仪是在MEMS陀螺仪的基础上发展出来的一种新型陀螺仪，通过MEMS加工技术为基础，结合了灵敏度更高的光学检测部件，实现角速度检测。该类器件兼具了MEMS器件尺寸小、质量轻、成本低、易集成和微光学器件测量精度高、具有抗电磁干扰能力等优点，是一种非常优秀的高精度微型陀螺仪。光学微腔属于回音壁式(WhisperingGalleryMode，WGM)光学微腔，该微腔特点为光子可以在微腔边界全反射，具有很高的Q值，当光波导内的入射光仅有与微腔的谐振频率一致的光可以耦合进腔内，因此，可以视为一个光学滤波器，当存在外界环境的扰动时，将导致微腔的谱线发生明显的变化，即滤波频段变化，通过这种变化，可以推算出外界扰动的大小。
技术实现思路
专利技术目的：为克服现有技术不足，实现高精度陀螺仪的微型化，本专利技术提供一种基于光学微腔的全解耦环形微陀螺仪及其加工工艺。技术方案：本专利技术提供了一种基于光学微腔的全解耦环...
【技术保护点】
1.一种基于光学微腔的全解耦环形微陀螺仪，其特征在于：由上至下包括盖帽和晶圆，所述晶圆包括上层的器件层和下层的衬底层，器件层设有若干电极、谐振子、第一光学微腔、第二光学微腔、第一光波导和第二光波导，所述电极与谐振子内壁相邻，构成电容，第一光波导和第二光波导对称分布于谐振子两侧，第一光学微腔和第二光学微腔分别与第一光波导和第二光波导相邻，且第一光学微腔和第二光学微腔均与谐振子相连。
【技术特征摘要】
1.一种基于光学微腔的全解耦环形微陀螺仪，其特征在于：由上至下包括盖帽和晶圆，所述晶圆包括上层的器件层和下层的衬底层，器件层设有若干电极、谐振子、第一光学微腔、第二光学微腔、第一光波导和第二光波导，所述电极与谐振子内壁相邻，构成电容，第一光波导和第二光波导对称分布于谐振子两侧，第一光学微腔和第二光学微腔分别与第一光波导和第二光波导相邻，且第一光学微腔和第二光学微腔均与谐振子相连。2.根据权利要求1所述的一种基于光学微腔的全解耦环形微陀螺仪，其特征在于：所述谐振子为圆盘状，其由内向外依次包括内环、内盘、中环、中盘、外环和外盘，外盘上设有若干解耦梁，所述电极与谐振子内环相邻，构成电容，所述外盘周围为隔离结构。3.根据权利要求2所述的一种基于光学微腔的全解耦环形微陀螺仪，其特征在于：所述电极有四个，其均匀排布于谐振子内环内侧，电极与谐振子内环构成电容，输入电信号后，产生静电力，从而驱动各环与各盘结构振动，产生声波。4.根据权利要求1所述的一种基于光学微腔的全解耦环形微陀螺仪，其特征在于：所述光学微腔为圆盘状，位于谐振子边缘位置，光波导为直波导结构，与光学微腔相切，用以光的输入与输出。5.根据权利要求1所述的一种基于光学微腔的全解耦环形微陀螺仪，其特征在于：所述盖帽为硅盖帽，位于所述谐振子正上方，所述盖帽上设有若干电极通孔，与所述电极一一对应，电极通过电极通孔与金属引线电连接，实现电信号的输入。6.根据权利要求5所述的一种基于光学微腔的全解耦环形微陀螺仪，其特征在于：所述硅盖帽在一片硅晶圆上加工完成，电极通孔为锥形孔，在硅盖帽的下表面四周沉积了键合金属层，用于实现盖帽与晶圆的键合。7.根据权利要求1所述的一种基于光学微腔的全解耦环形微陀螺仪，其特征在于：所述谐振子和电极在一片SOI晶圆的器件层上加工得到，光波导和光学微腔通过LPCVD在谐振子所在的SOI晶圆器件层表面沉积的氧化硅层加...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏敦柱，黄泠潮，赵立业，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32
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