一种光学谐振器低温温度传感器及其制备、封装方法技术

本发明专利技术提供一种光学谐振器低温温度传感器及其制备、封装方法，包括器件，器件包括晶圆基片和温度敏感薄膜，温度敏感薄膜设有输入光栅耦合器、输出光栅耦合器和光信号传输部件，光信号传输部件包括光波导和光学谐振腔，光波导与输入光栅耦合器、输出光栅耦合器耦合，光波导用于传输光信号及与光学谐振腔的光信号耦合，光学谐振腔对光场具有限制作用；温度敏感薄膜上方设有一层保护层，且保护层位于器件的顶层。本发明专利技术利用光波导的高传输效率及高热光效应性能，具有较高的分辨率及灵敏度，品质因数Q值高达10

【技术实现步骤摘要】
一种光学谐振器低温温度传感器及其制备、封装方法
本专利技术涉及低温温度传感器
，具体地，涉及一种光学谐振器低温温度传感器及其制备、封装方法。
技术介绍
低温技术广泛应用于航天、国防、科研等领域，因此对深低温环境的要求越来越高，低温温度测量变得极为重要。目前，低温传感器主要分为电阻式温度传感器、PN结式温度传感器、热电偶式温度传感器和光学温度传感器。光学温度传感器主要基于功率-温度，波长-温度两种方式进行温度检测。因其具有抗辐射，抗干扰，成本低，体积小等优点，在低温温度传感领域得到了广泛应用。其中，布拉格光栅温度传感器作为现已商用的温度传感器，已被应用于低温液氮存储，航空航天领域。经现有技术检索发现，Z.-S.Guo等人在Cryogenics上撰文“CryogenictemperaturecharacteristicsofthefiberBragggratingsensors”，证明布拉格光栅光学温度传感器在低温区间具有8pm/K的温度灵敏度。然而，布拉格光栅温度传感器有着不可避免的缺点，即低Q值，低灵敏度且易受应力干扰。光本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光学谐振器低温温度传感器，其特征在于，包括器件，所述器件包括晶圆基片和设于所述晶圆基片上的温度敏感薄膜，所述温度敏感薄膜设有输入光栅耦合器、输出光栅耦合器和光信号传输部件，其中，/n所述光信号传输部件包括光波导和光学谐振腔，所述光波导与所述输入光栅耦合器、所述输出光栅耦合器耦合，所述光波导将光信号由所述输入光栅耦合器耦合进入所述光学谐振腔并与所述光学谐振腔的光信号耦合后再从所述输出光栅耦合器耦合输出，所述光学谐振腔对光场具有限制作用；/n所述温度敏感薄膜上方设有一层保护层，且所述保护层位于所述器件的顶层。/n

【技术特征摘要】
1.一种光学谐振器低温温度传感器，其特征在于，包括器件，所述器件包括晶圆基片和设于所述晶圆基片上的温度敏感薄膜，所述温度敏感薄膜设有输入光栅耦合器、输出光栅耦合器和光信号传输部件，其中，
所述光信号传输部件包括光波导和光学谐振腔，所述光波导与所述输入光栅耦合器、所述输出光栅耦合器耦合，所述光波导将光信号由所述输入光栅耦合器耦合进入所述光学谐振腔并与所述光学谐振腔的光信号耦合后再从所述输出光栅耦合器耦合输出，所述光学谐振腔对光场具有限制作用；
所述温度敏感薄膜上方设有一层保护层，且所述保护层位于所述器件的顶层。


2.根据权利要求1所述的光学谐振器低温温度传感器，其特征在于，还包括封装结构，所述封装结构设置于所述器件的上方；所述封装结构包括第一光纤、第二光纤、第一光纤槽和第二光纤槽，其中，所述第一光纤、所述第二光纤分别设置于所述第一光纤槽、所述第二光纤槽内，所述第一光纤槽、所述第二光纤槽的端部分别与所述输入光栅耦合器、所述输出光栅耦合器采用紫外固化胶粘结，使光信号通过所述第一光纤、所述第二光纤分别与所述输入光栅耦合器、所述输出光栅耦合器耦合。


3.根据权利要求1所述的光学谐振器低温温度传感器，其特征在于，所述保护层为氧化硅层或氮化硅层。


4.根据权利要求1所述的光学谐振器低温温度传感器，其特征在于，
所述晶圆基片的厚度为500μm～2mm；
所述晶圆基片选用SOI、有氧化层的硅片、玻璃片、氮化硅片以及氧化硅片中任一种。


5.根据权利要求1所述的光学谐振器低温温度传感器，其特征在于，
所述温度敏感膜折射率大于所述晶圆基片折射率，使光场能被限制在所述温度敏感膜中；
所述温度敏感薄膜选用非柔性薄膜或柔性薄膜，所述非柔性薄膜为硅、锗、氮化硅薄膜中任一种，所述柔性薄膜为SU-8或PMMA。


6.根据权利要求1所述的光学谐振器低温温度传感器，其特征在于，
所述光学谐振腔为微环型、微盘型、光栅型以及纳米梁型谐振腔中任一种；
所述输入光栅耦合器、所述输出光栅耦合器为扇形光栅耦合器或矩形光栅耦合器。


7.一种权利要求1所述的一种光学谐振器低温温度传感器的制备方法，其特征在于，包括：
在晶圆基片的温...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘景全，尤敏敏，林祖德，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海;31