一种反射型原子气室的光路结构制造技术

本技术公开了一种反射型原子气室的光路结构，设计的气室结构属于双腔室结构，在硅片中湿法腐蚀形成存储腔室和光学腔室，两腔室之间由沟道连接，碱金属释放剂填充入存储腔室中，通过与玻璃片阳极键合实现密封，为提高反射率，在光学腔反射侧壁上溅射金属，激光器射出的激光由第一反射镜调整，射入探测器的激光由第二反射镜调整，射入和射出气室的激光由反射棱镜调整。与传统的透射型气室相比，反射型气室极大地延长了光与原子相互作用的距离，使其不受硅片厚度的限制，改善了原子器件的灵敏度和稳定性。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于微机电系统mems领域，具体涉及一种基于mems工艺的碱金属原子气室结构及其制作方法。

技术介绍

1、碱金属原子气室是原子钟、磁强计、原子陀螺仪等原子器件的核心部件，碱金属气室的性能好坏深刻影响着原子器件的整体性能，原子器件尺寸的缩小化也依赖于对碱金属原子气室的微型化。

2、传统的碱金属原子气室制备工艺有玻壳熔接、玻璃吹制等，这种制造方法制造的原子气室尺寸大，成本高，集成化效率低，难以适应大规模的工业化生产，基于mems工艺的碱金属原子气室具有微型化、批量化制造的优势，是大规模工业化生产原子气室的最佳选择。

3、主流的mems原子气室通常是由玻璃-硅-玻璃三层结构构成，从光路上看，常采用透射型气室结构，激光直射入气室腔后与碱金属原子相互作用，之后射出，激光在进入气室前后的方向没有改变，仍然在一条直线上，对这种结构而言，光学长度取决于硅片的厚度，常采用深硅刻蚀工艺进行正反面刻蚀，在硅片上形成贯穿腔室，然而随着刻蚀深度的增加，刻蚀难度将逐渐增大，当刻蚀达到一定的深度以后将很难继续进行下去，这限制了用于制作气室的硅片的厚度，同时本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种反射型原子气室的光路结构，包括上支撑结构(26)、下支撑结构(25)、VCSEL激光(16)器、反射型原子气室和光电探测器(24)，其特征在于，所述下支撑结构(25)内设有进光通道和出光通道，所述VCSEL激光(16)器位于出光通道底部，所述VCSEL激光(16)器用于发射激光(16)，所述光电探测器(24)位于进光通道底部，所述光电探测器(24)用于接收激光(16)，所述反射型原子气室固定在下支撑结构(25)中部的上端，所述上支撑结构(26)位于下支撑结构(25)的上端，所述上支撑结构(26)上设有反射装置，所述反射装置用于反射激光(16)，以使激光(16)经过反射型原子气室后...

【技术特征摘要】

1.一种反射型原子气室的光路结构，包括上支撑结构(26)、下支撑结构(25)、vcsel激光(16)器、反射型原子气室和光电探测器(24)，其特征在于，所述下支撑结构(25)内设有进光通道和出光通道，所述vcsel激光(16)器位于出光通道底部，所述vcsel激光(16)器用于发射激光(16)，所述光电探测器(24)位于进光通道底部，所述光电探测器(24)用于接收激光(16)，所述反射型原子气室固定在下支撑结构(25)中部的上端，所述上支撑结构(26)位于下支撑结构(25)的上端，所述上支撑结构(26)上设有反射装置，所述反射装置用于反射激光(16)，以使激光(16)经过反射型原子气室后进入到出光通道内。

2.根据权利要求1所述的一种反射型原子气室的光路结构，其特征在于，所述反射型原子气室包括硅片层(1)和玻璃片(2)，所述玻璃片(2)放置在硅片层(1)的上端面，所述硅片层(1)的上端面设有存储腔(3)和光学腔(6)，所述硅片层(1)上还设有若干沟道(5)，若干所述沟道(5)的两端分别连接存储腔(3)和光学腔(6)，以使存储腔(3)和光学腔(6)相通，所述存储腔(3)内设有碱金属释放剂(4)，所述碱金属释放剂(4)用于释放碱金属原子，所述存储腔(3)和光学腔(6)内填充有缓冲气体。

3.根据权利要求2所述的一种反射型原子气室的光路结构，其特征在于，所述光学腔(6)内设有第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：车录锋，李晨啸，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：新型
国别省市：