一种MEMS光学麦克风制造技术

本发明专利技术公开了一种MEMS光学麦克风，包括：壳体，壳体具有内腔以及将内腔与外界导通的进声口；振膜，振膜悬置于内腔，并封闭进声口；波导片，波导片上贯穿有通孔，波导片于通孔的相对两侧设有输入波导以及输出波导；可变光波件，可变光波件的第二端延伸进通孔内，随着振膜的振动变形，可变光波件可沿第一方向往复移动；光电模块，包括电磁辐射源以及感测件，可变光波件用于将第一光路的输入偏振态转换为输出偏振态，输出偏振态随着可变光波件的沿第一方向的移动距离改变而呈现不同的形态；集成电路模块，与振膜以及光电模块电连接。与现有技术相比，本发明专利技术具有灵敏度高、频率响应平坦等优点，为进一步提高器件性能提供了潜力。为进一步提高器件性能提供了潜力。为进一步提高器件性能提供了潜力。

【技术实现步骤摘要】
一种MEMS光学麦克风


[0001]本专利技术涉及麦克风
，特别是一种MEMS光学麦克风。

技术介绍

[0002]传统的麦克风是基于电容器，膜片随着声波而振动，并通过改变电容器的基板间距而产生电压变化，从而实现声电转换。
[0003]光学麦克风是一种较为新颖的麦克风，光学麦克风一般包括光电模块、集成电路模块(ASIC)、微机电模块(MEMS)这三大模块，其中光电模块能够朝向微机电模块发出光线，并接收经微机电模块反射的光线，当声波致动微机电模块的膜片时，膜片微小振动并改变反射回光电模块的光的强度和相位，光电模块将反射的光线的强度和相位信号转化为电信号，并输送至集成电路模块，从而实现由声信号到光信号再到电信号的转变。
[0004]随着消费者越来越高的体验要求，有必要提出一种性能更优异的MEMS光学麦克风。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的是提供一种MEMS光学麦克风，以解决现有技术中的技术问题。
[0006]本专利技术提供了一种MEMS光学麦克风，包括：
[0007]壳体，所述壳体具有内腔以及将所述内腔与外界导通的进声口；
[0008]振膜，所述振膜悬置于所述内腔，并封闭所述进声口；
[0009]波导片，所述波导片悬置于所述内腔，并位于所述振膜的被离所述进声口的一侧，所述波导片上贯穿有通孔，所述波导片于所述通孔的相对两侧设有输入波导以及输出波导；
[0010]可变光波件，设于所述振膜以及所述波导片之间，所述可变光波件的第一端连接于所述振膜的背离所述进声口的表面，所述可变光波件的第二端延伸进所述通孔内，随着所述振膜的振动变形，所述可变光波件可沿第一方向往复移动；
[0011]光电模块，包括电磁辐射源以及感测件，所述电磁辐射源以及所述感测件分别设于所述波导片的相对两侧，所述电磁辐射源发出的第一光路耦合入所述波导片内，所述第一光路依次经由所述输入波导、所述可变光波件以及所述输出波导后进入所述感测件，所述可变光波件用于将所述第一光路的输入偏振态转换为输出偏振态，所述输出偏振态随着所述可变光波件的沿所述第一方向的移动距离改变而呈现不同的形态；
[0012]集成电路模块，与所述振膜以及所述光电模块电连接。
[0013]如上所述的一种MEMS光学麦克风，其中，优选的是，所述可变光波件包括在不同方向上具有不同折射率的双折射晶体。
[0014]如上所述的一种MEMS光学麦克风，其中，优选的是，所述双折射晶体的结构包括楔形或锥形。
[0015]如上所述的一种MEMS光学麦克风，其中，优选的是，所述双折射晶体包括通过蚀刻
形成的介孔或多孔硅或其化合物。
[0016]如上所述的一种MEMS光学麦克风，其中，优选的是，所述输出偏振态的形态包括线偏振态、椭圆偏振态以及圆偏振态。
[0017]如上所述的一种MEMS光学麦克风，其中，优选的是，所述波导片上设有参考波导，所述电磁辐射源发出的第二光路经由所述参考波导进入所述感测件。
[0018]如上所述的一种MEMS光学麦克风，其中，优选的是，所述电磁辐射源发出的一光束分裂为所述第一光路和所述第二光路，所述感测件设有两个，所述第一光路和所述第二光路分别进入独立的所述感测件内。
[0019]如上所述的一种MEMS光学麦克风，其中，优选的是，所述感测件包括偏振器以及光电二极管，所述光电二极管位于所述偏振器的背离所述电磁辐射源的一侧。
[0020]如上所述的一种MEMS光学麦克风，其中，优选的是，所述输入波导以及所述输出波导的靠近所述通孔的一侧均设有透镜。
[0021]如上所述的一种MEMS光学麦克风，其中，优选的是，所述振膜形状包括关于中心对称的图形，所述波导片设于所述振膜的几何中心位置。
[0022]与现有技术相比，本专利技术通过于振膜的表面设有可变光波片，当压力或声音信号施加在振膜上并使其振动时，附着在振膜上的可变光波片也会从其原始位置沿第一方向产生位移，电磁辐射源发出的第一光路经由输入波导进入可变光波件，在离开可变光波件后，第一光路的输入偏振态转换为新的输出偏振态，其中输出偏振态的形态随着可变光波片的位移量的变化而变化，具有不同的输出偏振态的第一光路耦合到输出波导中，并传输到感测件上产生对应的光信号，并最终在集成电路模块上确定所施加的压力或声音信号的电平，具有灵敏度高、频率响应平坦等优点，为进一步提高器件性能提供了潜力。
附图说明
[0023]图1是本专利技术所提供的实施例一的MEMS光学麦克风于初始状态下的结构示意图；
[0024]图2是本专利技术所提供的实施例一的MEMS光学麦克风于初始状态下的可变光波件与波导片的配合示意图一；
[0025]图3是本专利技术所提供的实施例一的MEMS光学麦克风于初始状态下的可变光波件与波导片的配合示意图二；
[0026]图4是本专利技术所提供的实施例一的MEMS光学麦克风于工作状态下的结构示意图；
[0027]图5是本专利技术所提供的实施例一的MEMS光学麦克风于工作状态下的可变光波件与波导片的配合示意图一；
[0028]图6是本专利技术所提供的实施例一的MEMS光学麦克风于工作状态下的可变光波件与波导片的配合示意图二；
[0029]图7是本专利技术所提供的实施例一的MEMS光学麦克风的俯视图；
[0030]图8是本专利技术所提供的实施例二的MEMS光学麦克风的俯视图；
[0031]图9是本专利技术所提供的可变光波件的轴测图；
[0032]图10是本专利技术所提供的可变光波件的侧视图；
[0033]图11是本专利技术所提供的振膜的俯视图；
[0034]图12是本专利技术所提供的透镜与波导片的配合示意图；
[0035]图13是光强与施加的声音或压力信号的对应关系示意图；
[0036]图14是光强与第一光路的输出偏振态的对应关系示意图。
[0037]附图标记说明：
[0038]10
‑
壳体，11
‑
进声口，12
‑
第一壳壁，13
‑
第二壳壁，14
‑
侧壳壁，15
‑
内腔；
[0039]20
‑
振膜；
[0040]30
‑
波导片，31
‑
通孔，32
‑
输入波导，33
‑
输出波导，34
‑
参考波导，35
‑
透镜；
[0041]40
‑
可变光波件；
[0042]50
‑
电磁辐射源，51
‑
偏振器，52
‑
光电二极管，53
‑
第一光路，54
‑
第二光路；
[0043]60
‑
集成电路模块；
[0044]70
‑
输入偏振态；
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种MEMS光学麦克风，其特征在于，包括：壳体，所述壳体具有内腔以及将所述内腔与外界导通的进声口；振膜，所述振膜悬置于所述内腔，并封闭所述进声口；波导片，所述波导片悬置于所述内腔，并位于所述振膜的被离所述进声口的一侧，所述波导片上贯穿有通孔，所述波导片于所述通孔的相对两侧设有输入波导以及输出波导；可变光波件，设于所述振膜以及所述波导片之间，所述可变光波件的第一端连接于所述振膜的背离所述进声口的表面，所述可变光波件的第二端延伸进所述通孔内，随着所述振膜的振动变形，所述可变光波件可沿第一方向往复移动；光电模块，包括电磁辐射源以及感测件，所述电磁辐射源以及所述感测件分别设于所述波导片的相对两侧，所述电磁辐射源发出的第一光路耦合入所述波导片内，所述第一光路依次经由所述输入波导、所述可变光波件以及所述输出波导后进入所述感测件，所述可变光波件用于将所述第一光路的输入偏振态转换为输出偏振态，所述输出偏振态随着所述可变光波件的沿所述第一方向的移动距离改变而呈现不同的状态；集成电路模块，与所述振膜以及所述光电模块电连接。2.根据权利要求1所述的MEMS光学麦克风，其特征在于：所述可变光波件包括在不同方向上具有不同折射率的双折射晶体。3.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：阿里，
申请(专利权)人：瑞声声学科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：