MEMS光纤波长可调谐滤波器及形成方法与流程

mems光纤波长可调谐滤波器及形成方法
技术领域
1.本发明涉及传感器技术领域，尤其是涉及一种mems光纤波长可调谐滤波器及形成方法。

背景技术：

2.mems(micro electro mechanical systems，微电子机械系统)是利用集成电路制造技术和微加工技术把微结构、微传感器、微执行器、控制处理电路甚至接口和电源等制造在一块或多块芯片上的微型集成系统。目前，利用mems技术制作的光纤滤波器已广泛用于军事和民用领域。
3.现有技术的光学滤波器，主要是固定波长型的光学滤波器件，每一个滤波器只能滤出某一特定波长的光信号，比较局限。

技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种mems光纤波长可调谐滤波器及形成方法，可以形成可变长度的fp腔体，并且可以通过改变fp腔体的长度筛选出不同波长的光。
5.为了达到上述目的，本发明提供了一种mems光纤波长可调谐滤波器，包括：第一光纤结构，用于收集多个波长的光，并传出多个波长的光；光传输结构，包括相对的第一面和第二面，所述光传输结构的第一面用于接收所述第一光纤结构传出的光，所述光传输结构的第二面用于传出光；第一支撑结构，用于支撑所述光传输结构，所述第一支撑结构环绕并连接于所述光传输结构的第二面的边缘，所述第一支撑结构的环内露出所述光传输结构的第二面，露出的所述光传输结构的第二面还设置有第一反射层和第一电极层，所述第一电极层围绕于所述第一反射层的周围；敏感结构，所述敏感结构包括可动光学微镜、围绕所述可动光学微镜周围的第二支撑结构以及将所述可动光学微镜连接在所述第二支撑结构上的弹性梁，所述第二支撑结构与所述第一支撑结构连接，所述可动光学微镜具有朝向所述光传输结构的第二面的第一面以及与第一面相对的第二面，所述可动光学微镜的第一面设置有环状的第二电极层以及位于所述第二电极层的环内的第二反射层，所述第一反射层和所述第二反射层之间形成fp腔体，并且所述第一反射层和所述第二反射层之间的距离为所述fp腔体的长度，所述光传输结构的第二面输出的光经过所述fp腔体，所述fp腔体用于根据所述fp腔体的长度输出对应的波长的光；第一金属电极和第二金属电极，所述第一金属电极与所述第一电极层电性连接，所述第二金属电极和所述第二电极层电性连接，通过对所述第一金属电极和第二金属电极施加电压以改变所述fp腔体的长度；以及第二光纤结构，用于接收所述fp腔体输出的光。
6.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，还包括第三支撑结构，用于支撑
所述第一光纤结构，所述第三支撑结构位于所述光传输结构的第一面，所述第三支撑结构具有第一通孔，所述第一通孔露出所述光传输结构的第一面，所述第一光纤结构位于所述第一通孔内。
7.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，第一光纤结构包括第一准直扩束光纤和第一增透层，所述第一准直扩束光纤位于所述第一通孔内并粘接于第三支撑结构上，所述第一增透层位于所述第一光纤结构的端面。
8.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，还包括第二增透层，所述第二增透层位于所述第一通孔内露出的光传输结构的第一面上，所述第一增透层和所述第二增透层相对。
9.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述第一增透层的轴线、所述第二增透层的轴线、所述第一反射层的轴线和所述第二反射层的轴线均重合。
10.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述第一反射层、第二反射层、第一增透层和第二增透层均包括复合介质膜或者金属膜。
11.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述第一支撑结构和所述第二支撑结构之间还具有第一隔离层。
12.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述第一支撑结构露出部分所述第二支撑结构，所述第一金属电极位于露出的所述第二支撑结构上。
13.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述弹性梁的一端连接在所述可动光学微镜的侧壁上，另一端连接在所述第三支撑结构的侧壁上。
14.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述弹性梁的横截面为环形，内环连接在可动光学微镜的侧壁上，连接在所述可动光学微镜的连接点为多个，且均匀设置在可动光学微镜的侧壁上，外环连接在第三支撑结构的侧壁上，连接在所述支撑结构上的连接点为多个，且均匀设置在第三支撑结构的侧壁上。
15.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述第二电极层内环直径大于所述第二反射层的直径，所述第二电极层外环直径小于所述可动光学微镜的直径。
16.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述可动光学微镜的厚度与所述第三支撑结构的厚度相同。
17.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，还包括第四支撑结构，用于支撑所述第二光纤结构，所述第四支撑结构具有第二通孔，所述第二光纤结构位于所述第二通孔内，所述第二通孔内露出所述可动光学微镜的第二面。
18.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述第四支撑结构和所述第二支撑结构之间通过第二隔离层连接，所述第一隔离层和所述第二隔离层分别位于所述第二支撑结构相对的两个面。
19.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述第二光纤结构包括第二准直扩束光纤、第三增透层和第四增透层，所述第三增透层位于所述可动光学微镜的第二面，所述第二通孔露出所述第三增透层，所述第二准直扩束光纤位于所述第二通孔内并粘结在第四支撑结构上，所述第四增透层位于所述第二光纤结构的端面，所述第三增透层和所述第四增透层相对。
20.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述第三增透层的轴线、第四增
透层的轴线和所述第二反射层的轴线均重合。
21.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述第三增透层的横截面面积和所述第四增透层的横截面面积相同。
22.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述第三增透层和第四增透层的材料均包括复合介质膜或者金属膜。
23.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述光传输结构的材料包括硅。
24.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器中，所述第二支撑结构的材料包括硅。
25.相应地，本发明提供了一种mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法，包括：形成第一支撑结构；形成敏感结构，所述敏感结构包括可动光学微镜、围绕所述可动光学微镜周围的第二支撑结构以及将所述可动光学微镜连接在所述第二支撑结构上的弹性梁，所述可动光学微镜具有第一面以及与第一面相对的第二面，所述第一支撑结构与所述第二支撑结构连接；在所述可动光学微镜的第一面形成环状的第二电极层以及位于所述第二电极层的环内的第二反射层；形成所述第二金属电极，所述金属电极和所述第二电极层电性连接；形成光传输结构，所述光传输结构包括相对的第一面和第二面；在所述光传输结构的第二面设置第一反射层和第一电极层，所述第一电极层围绕于所述第一反射层的周围；将所述光传输结构和所述第一支撑结构键合，所述第一支撑结构环绕并连接于所述光传输结构的第二面的边缘，所述第一支撑结构的环内露出所述第一反射层和所述第一电极层，所述可动光学微镜的第一面朝向所述光传输结构的第二面，所述第一反射层和所述第二反射层之间形成fp腔体，并且所述第一反射层和所述第二反射层之间的距离为所述fp腔体的长度；形成第一金属电极，所述第一金属电极和所述第一电极层电性连接，通过对所述第一金属电极和第二金属电极施加电压以改变所述fp腔体的长度；提供第一光纤结构，所述光传输结构的第一面接收所述第一光纤结构传出的光，所述光传输结构的第二面输出的光经过所述fp腔体，所述fp腔体根据所述fp腔体的长度输出对应的波长的光；以及提供第二光纤结构，所述第二光纤结构接收所述fp腔体输出的光。
26.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法中，形成敏感结构之后，还包括：形成第四支撑结构和第二隔离层，所述第四支撑结构具有第二通孔，所述第二隔离层位于所述第四支撑结构上，所述第二隔离层连接位于所述第二支撑结构与所述第四支撑结构之间。
27.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法中，形成第一支撑结构之后，还包括：形成第一隔离层，所述第一隔离层位于所述第一支撑结构的表面，所述第一隔离层位于所述第一支撑结构和所述第二支撑结构之间。
28.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法中，形成所述光传输结
构之后，还包括：形成第三支撑结构，所述第三支撑结构具有第一通孔，所述第三支撑结构位于所述光传输结构的第一面。
29.在所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法中，提供所述第一光纤结构之后，还包括：将所述第一光纤结构安装于所述第一通孔内。
30.在所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法中，提供所述第二光纤结构之后，还包括：将所述第二光纤结构安装于所述第二通孔内。
31.在所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法中，形成第一支撑结构和第一隔离层的方法包括：提供第一基底以及依次位于所述第一基底上的第一绝缘层、第二基底、第二绝缘层和第三基底；依次部分刻蚀所述第三基底和部分刻蚀所述第二绝缘层，露出所述第二基底的表面，剩余的所述第三基底形成第一支撑结构，剩余的所述第二绝缘层形成第一隔离层。
32.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法中，形成敏感结构的方法包括：刻蚀第一支撑结构和第一隔离层露出的第二基底，形成可动光学微镜和弹性量，剩余的所述第二基底形成二支撑结构。
33.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法中，形成第四支撑结构的方法包括：刻蚀所述第一基底形成第一通孔，所述第一通孔露出所述可动光学微镜的第二面，剩余的所述第一基底形成第四支撑结构。
34.可选的，在所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法中，形成光传输结构和第三支撑结构的方法包括：提供第四基底和位于所述第四基底上的第五基底；部分刻蚀所述第四基底，形成第一通孔，所述第一通孔内露出所述第五基底，剩余的所述第四基底形成第三支撑结构，所述第五基底形成光传输结构。
35.在本发明提供的fp 滤波器及fp 滤波器的形成方法中，fp 滤波器包括：第一光纤结构，用于收集多个波长的光，并传出多个波长的光；光传输结构，包括相对的第一面和第二面，光传输结构的第一面用于接收第一光纤结构传出的光，光传输结构的第二面用于传出光；第一支撑结构，用于支撑光传输结构，第一支撑结构环绕并连接于光传输结构的第二面的边缘，第一支撑结构的环内露出光传输结构的第二面，露出的光传输结构的第二面还设置有第一反射层和第一电极层，第一电极层围绕于第一反射层的周围；敏感结构，敏感结构包括可动光学微镜、围绕可动光学微镜周围的第三支撑结构以及将可动光学微镜连接在第二支撑结构上的弹性梁，第二支撑结构与第一支撑结构连接，可动光学微镜具有朝向光传输结构的第二面的第一面以及与第一面相对的第二面，可动光学微镜的第一面设置有环状的第二电极层以及位于第二电极层的环内的第二反射层，第一反射层和第二反射层之间形成fp腔体，并且第一反射层和第二反射层之间的距离为fp腔体的长度，光传输结构的第二面输出的光经过fp腔体，fp腔体用于根据fp腔体的长度输出对应的波长的光；第一金属电极和第二金属电极，第一金属电极与第一电极层电性连接，第二金属电极和第二电极层电性连接，通过对第一金属电极和第二金属电极施加电压以改变fp腔体的长度；以及第二光纤结构，用于接收所述fp腔体输出的光。本发明可以形成可变长度的fp腔体，并且可以通过改变fp腔体的长度筛选出不同波长的光。
附图说明
36.图1是本发明实施例的fp 滤波器的结构示意图；图2是本发明实施例的fp 滤波器的形成方法的流程图；图3是本发明实施例的形成第一支撑结构后的fp 滤波器的结构示意图；图4是本发明实施例的形成第一金属电极后的fp 滤波器的结构示意图；图5是本发明实施例的形成第二通孔后的fp 滤波器的结构示意图；图6是本发明实施例的第三支撑结构和光传输结构的结构示意图；图7是本发明实施例的形成第一电极层后的fp 滤波器的结构示意图；图8是本发明实施例的第一支撑结构和第一隔离层键合后的fp 滤波器的结构示意图；图9是本发明实施例的形成第二光纤结构后的fp 滤波器的结构示意图；图中：100-第一光纤结构、110-第一准直扩束光纤、120-第一增透层、130-第二增透层、140-粘接胶、210-光传输结构、220-第一反射层、230-第一电极层、310-第一支撑结构、320-第三支撑结构、330-第四支撑结构、330a-第一基底、340-第一隔离层、350-第二隔离层、350a-第一绝缘层、400-敏感结构、410-可动光学微镜、420-弹性梁、430-第二支撑结构、430a-第二基底、440-第二反射层、450-第二电极层、500-第二光纤结构、510-第二准直扩束光纤、520-第三增透层、530-第四增透层、540-粘接胶、610-第二金属电极。
具体实施方式
37.下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。
38.在下文中，术语“第一”“第二”等用于在类似要素之间进行区分，且未必是用于描述特定次序或时间顺序。要理解，在适当情况下，如此使用的这些术语可替换。类似的，如果本文所述的方法包括一系列步骤，且本文所呈现的这些步骤的顺序并非必须是可执行这些步骤的唯一顺序，且一些所述的步骤可被省略和/或一些本文未描述的其他步骤可被添加到该方法。
39.请参照图1，本发明提供了一种mems光纤波长可调谐滤波器，包括：第一光纤结构100，用于收集多个波长的光，并传出多个波长的光；光传输结构210，包括相对的第一面和第二面，光传输结构210的第一面用于接收第一光纤结构100传出的光，光传输结构210的第二面用于传出光；第一支撑结构310，用于支撑光传输结构210，第一支撑结构310环绕并连接于光传输结构210的第二面的边缘，第一支撑结构310的环内露出光传输结构210的第二面，露出的光传输结构210的第二面还设置有第一反射层220和第一电极层230，第一电极层230围绕于第一反射层220的周围；敏感结构400，敏感结构400包括可动光学微镜410、围绕可动光学微镜410周围的第二支撑结构430以及将可动光学微镜410连接在第二支撑结构430上的弹性梁420，第二支撑结构430与第一支撑结构310连接，可动光学微镜410具有朝向光传输结构210的第二面的第一面以及与第一面相对的第二面，可动光学微镜410的第一面设置有环状的第二电极层
450以及位于第二电极层450的环内的第二反射层440，第一反射层220和第二反射层440之间形成fp腔体，并且第一反射层220和第二反射层440之间的距离为fp腔体的长度，光传输结构210的第二面输出的光经过fp腔体，fp腔体用于根据fp腔体的长度输出对应的波长的光；第一金属电极和第二金属电极610，第一金属电极与第一电极层230电性连接，第二金属电极610和所述第二电极层450电性连接，通过对第一金属电极和第二金属电极610施加电压以改变fp腔体的长度；以及第二光纤结构500，用于接收fp腔体输出的光。
40.进一步的，mems光纤波长可调谐滤波器还包括第三支撑结构320，用于支撑第一光纤结构100，第三支撑结构320位于光传输结构210的第一面，第三支撑结构320具有第一通孔，第一通孔露出光传输结构210的第一面，第一光纤结构100位于第一通孔内。
41.优选的，第一光纤结构100包括第一准直扩束光纤110和第一增透层120。第一准直扩束光纤110位于第一通孔内并粘接于第三支撑结构320上，第一增透层120位于第一光纤结构100的端面。mems光纤波长可调谐滤波器还包括第二增透层130，第二增透层130位于第一通孔内露出的光传输结构210的第一面上，第一增透层120和第二增透层130相对。其中，第一增透层120的轴线、第二增透层130的轴线、所述第一反射层220的轴线和所述第二反射层440的轴线均重合。优选的，所述第一增透层120的横截面面积和所述第二增透层130的横截面面积相同。
42.进一步的，第一支撑结构310和第二支撑结构之间具有第一隔离层340。优选的，第一支撑结构310露出部分第二支撑结构，第一金属电极位于露出的第二支撑结构上。
43.本发明实施例中，弹性梁420的一端连接在可动光学微镜410的侧壁上，另一端连接在第三支撑结构320的侧壁上。弹性梁420的横截面为环形，内环连接在可动光学微镜410的侧壁上，连接在可动光学微镜410的连接点为多个，且均匀设置在可动光学微镜410的侧壁上，外环连接在第三支撑结构320的侧壁上，连接在支撑结构上的连接点为多个，且均匀设置在第三支撑结构320的侧壁上。可动光学微镜410的厚度与第三支撑结构320的厚度相同。可动光学微镜410的第一面与弹性梁420上表面以及第三支撑结构320上表面均齐平，可动光学微镜410的第二面与弹性梁420的下表面以及第三支撑结构320下表面均齐平。
44.进一步的，mems光纤波长可调谐滤波器还包括第四支撑结构330，用于支撑第二光纤结构500，第四支撑结构330具有第二通孔，第二光纤结构500位于第二通孔内，第二通孔内露出可动光学微镜410的第二面。第四支撑结构330和第二支撑结构之间通过第二隔离层350连接，即第四支撑结构330和第二支撑结构之间具有第二隔离层350，第四支撑结构330和第二隔离层350连接，第二隔离层350和第二支撑结构连接，第一隔离层340和第二隔离层350分别位于第二支撑结构相对的两个面。
45.优选的，第二光纤结构500包括第二准直扩束光纤510、第三增透层520和第四增透层530，第三增透层520位于可动光学微镜410的第二面，第二通孔露出第三增透层520，第二准直扩束光纤510位于第二通孔内并粘结在第四支撑结构330上，第四增透层530位于第二光纤结构500的端面，第三增透层520和第四增透层530相对。其中，第三增透层520的轴线、第四增透层530的轴线和第二反射层440的轴线均重合。优选的，第三增透层520的横截面面积和第四增透层530的横截面面积相同。
46.本发明实施例中，第一反射层220、第二反射层440、第一增透层120、第二增透层130、第三增透层520和第四增透层530的材料均包括复合介质膜或者金属膜。金属膜的材料包括金或铝，复合介质膜包括多层交替排列的氧化硅和氧化钽、多层交替排列的氧化硅和氧化钛以及多层交替排列的氧化硅和氧化氮中的一种。第二反射层440包括复合介质膜，复合介质膜包括多层交替排列的氧化硅和氧化钽、多层交替排列的氧化硅和氧化钛以及多层交替排列的氧化硅和氧化氮中的一种。
47.优选的，光传输结构210为硅玻璃，光传输结构210的材料可以为硅；第一隔离层340和第二隔离层350的材料均包括氧化硅。第二支撑结构的材料包括硅。
48.本发明实施例中，第二电极层450内环直径大于第一反射层220的直径，第二电极层450外环直径小于可动光学微镜410的直径。
49.请参照图2，本发明还提供了一种mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法，包括：s1：形成第一支撑结构；s2：形成敏感结构，敏感结构包括可动光学微镜、围绕可动光学微镜周围的第三支撑结构以及将可动光学微镜连接在第二支撑结构上的弹性梁，可动光学微镜具有第一面以及与第一面相对的第二面，第一支撑结构与第二支撑结构连接；s3：在可动光学微镜的第一面形成环状的第二电极层以及位于第二电极层的环内的第二反射层；s4：形成第二金属电极，金属电极和第二电极层电性连接；s5：形成光传输结构，光传输结构包括相对的第一面和第二面；s6：在光传输结构的第二面设置第一反射层和第一电极层，第一电极层围绕于第一反射层的周围；s7：将光传输结构和第一支撑结构键合，第一支撑结构环绕并连接于光传输结构的第二面的边缘，第一支撑结构的环内露出第一反射层和第一电极层，可动光学微镜的第一面朝向光传输结构的第二面，第一反射层和第二反射层之间形成fp腔体，并且第一反射层和第二反射层之间的距离为fp腔体的长度；s8：形成第一金属电极，第一金属电极和第一电极层电性连接，通过对第一金属电极和第二金属电极施加电压以改变fp腔体的长度；s9：提供第一光纤结构，光传输结构的第一面接收第一光纤结构传出的光，光传输结构的第二面输出的光经过fp腔体，fp腔体根据fp腔体的长度输出对应的波长的光；以及s10：提供第二光纤结构，第二光纤结构接收fp腔体输出的光。
50.进一步的，形成敏感结构之后，mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法还包括：形成第四支撑结构和第二隔离层，第四支撑结构具有第二通孔，第二隔离层位于第四支撑结构上，第二隔离层连接位于第二支撑结构与第四支撑结构之间。
51.进一步的，形成第一支撑结构之后，mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法还包括：形成第一隔离层，第一隔离层位于第一支撑结构的表面，第一隔离层位于第一支撑结构和第二支撑结构之间。
52.进一步的，形成光传输结构之后，mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法还包括：形成第三支撑结构，第三支撑结构具有第一通孔，第三支撑结构位于光传输结构的第一面。
53.进一步的，提供第一光纤结构之后，mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法还包
括：将第一光纤结构安装于第一通孔内。
54.进一步的，提供第二光纤结构之后，mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法还包括：将第二光纤结构安装于第二通孔内。
55.具体的，请参照图3，首先提供第一基底330a，位于第一基底330a上的第一绝缘层350a，位于第一绝缘层350a上的第二基底430a，位于第二基底430a上的第二绝缘层，第一绝缘层350a和第二绝缘层的材料可以为氧化硅，第二基底430a可以是硅，第一绝缘层350a和第二绝缘层可以通过氧化第二基底430a形成，位于第二绝缘层上的第三基底。从第三基底的表面向第一第二基底430a的方向刻蚀第三基底和第二绝缘层，露出第二基底430a的表面。剩余的第二绝缘层作为第一隔离层340，剩余的第三基底作为第一支撑结构310。
56.接着，请参照图3和图4，刻蚀第一隔离层340露出的第二基底430a，以形成敏感结构，包括形成可动光学微镜410、围绕于可动光学微镜410周围的弹性梁420，围绕于弹性梁周围的第二支撑结构430，也就是说剩余的第二基底430a作为第二支撑结构430，可动光学微镜410的厚度和第二支撑结构430的厚度相同，可动光学微镜410的上表面（第一平面）和第二支撑结构430的上表面齐平。第一隔离层340未能全部覆盖第二支撑结构430的表面，将第二支撑结构430的边缘部分露出。
57.接着，请参照图5，去除可动光学微镜410和弹性梁420下方的第二绝缘层，剩余的第二绝缘层作为第一隔离层350，使得可动光学微镜410可以在上下方向移动，在可动光学微镜410的表面形成第二反射层440和第二电极层450，第二电极层450围绕于第二反射层440，并且第二电极层450和第二反射层440之间具有一定距离，即第二电极层450和第二反射层440非接触，第二反射层440的厚度和第二电极层450的厚度可以相同，第二反射层440的表面和第二电极层450的表面齐平。接着，在第二支撑结构430上未被第一隔离层340或者说未被第一支撑结构310覆盖的边缘部分的表面形成第二金属电极610，第二金属电极610和可动光学微镜410及第二金属电极610均电性连接，第二金属电极610和第二电极层450的材料是金属，可以是铝。
58.接着，请参照图6，提供第四基底以及位于第四基底上的第五基底，第四基底的材料可以为硅，第五基底的材料可以为氧化硅，从第五基底的表面向第四基底的方向刻蚀第五基底，形成第一通孔，剩余的第五基底作为第三支撑结构320，第四基底作为光传输结构210，第一通孔内露出部分光传输结构210的第一面。
59.接着，请参照图7，在第一通孔内露出的光传输结构210的第一面上形成第二增透层130，在光传输结构210的第二面形成第一反射层220和第一电极层230，第一电极层230围绕于第一反射层220，第一反射层220和第一电极层230之间具有一定的距离，即第一反射层220和第一电极层230非接触。第一反射层220和第一电极层230相同，第一反射层220的表面和第一电极层230的表面齐平。第一反射层220和第二反射层440的轴线相同。接着，在光传输结构210上形成第一金属电极（图中未示出），第一金属电极与光传输结构210、和第一电极层230均电性连接，第一金属电极和第一电极层230的材料是金属，可以是铝。
60.接着，请参照图8，将光传输结构210与第一支撑结构310键合，第一支撑结构310露出第一反射层220和第一电极层230，第一支撑结构310可以支撑光传输结构210。第一电极层230和第二电极层450的横截面均为环形的形状，第一电极层230和第二电极层450相对，因此如果在第一电极层230和第二电极层450上分别施加电压，并且改变两者的电压，可以
改变第一电极层230和第二电极层450之间的距离。由于第一电极层230和第一反射层220固定在同一光传输结构210的表面，第二电极层450和第二反射层440固定于同一可动光学微镜410的表面，因此改变第一电极层230和第二电极层450之间的距离可以改变第一反射层220和第二反射层440之间的距离。
61.接着，请参照图9，提供第一准直扩束光纤110，第一准直扩束光纤110的一端面具有第一增透层120，将第一准直扩束光纤110安装在第一通孔内，具体的，可以通过粘接胶140粘接在第一通孔内的第一支撑结构310上。第一增透层120和第二增透层130相对，第一增透层120的轴线和第二增透层130的轴线重合，第一增透层120的横截面面积和第二增透层130的横截面面积相同。第一准直扩束光纤110输出的光经过第一增透层120和第二增透层130，经过光传输结构210进入fp腔体，在第一反射层220和第二反射层440之间反射，当改变第一反射层220和第二反射层440之间的距离，就可以改变让相应波长的光从fp腔体反射出去，例如，当光的波长的二分之一的奇数倍等于腔体长度时，该波长的光可以从fp腔体反射出去。因此，通过改变施加在第一金属电极和第二金属电极610上的电压，可以选择从fp腔体反射出去的光，实现对不同波长的光的筛选。
62.接着，请继续参照图8，提供第二准直扩束光纤510，第二准直扩束光纤510的一端面具有第三增透层520，将第二准直扩束光纤510安装在第二通孔内，具体的，可以通过粘接胶540粘接在第二通孔内的第四支撑结构330上，同时，在第二通孔露出的可动光学微镜410的第二面上形成第四增透层530。第三增透层520和第四增透层530相对，第三增透层520的轴线和第四增透层530的轴线重合，第三增透层520的横截面面积和第四增透层530的横截面面积相同。第二准直扩束光纤510接收从fp腔体反射出的光，fp腔体反射出的光经过第三增透层520和第四增透层530传输到第二准直扩束光纤510。
63.综上，在本发明实施例提供的fp 滤波器及fp 滤波器的形成方法中，fp 滤波器包括：第一光纤结构，用于收集多个波长的光，并传出多个波长的光；光传输结构，包括相对的第一面和第二面，光传输结构的第一面用于接收第一光纤结构传出的光，光传输结构的第二面用于传出光；第一支撑结构，用于支撑光传输结构，第一支撑结构环绕并连接于光传输结构的第二面的边缘，第一支撑结构的环内露出光传输结构的第二面，露出的光传输结构的第二面还设置有第一反射层和第一电极层，第一电极层围绕于第一反射层的周围；敏感结构，敏感结构包括可动光学微镜、围绕可动光学微镜周围的第三支撑结构以及将可动光学微镜连接在第二支撑结构上的弹性梁，第二支撑结构与第一支撑结构连接，可动光学微镜具有朝向光传输结构的第二面的第一面以及与第一面相对的第二面，可动光学微镜的第一面设置有环状的第二电极层以及位于第二电极层的环内的第二反射层，第一反射层和第二反射层之间形成fp腔体，并且第一反射层和第二反射层之间的距离为fp腔体的长度，光传输结构的第二面输出的光经过fp腔体，fp腔体用于根据fp腔体的长度输出对应的波长的光；第一金属电极和第二金属电极，第一金属电极与第一电极层电性连接，第二金属电极和第二电极层电性连接，通过对第一金属电极和第二金属电极施加电压以改变fp腔体的长度；以及第二光纤结构，用于接收所述fp腔体输出的光。本发明可以形成可变长度的fp腔体，并且可以通过改变fp腔体的长度筛选出不同波长的光。
64.上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和
技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

技术特征：

1.一种mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，包括：第一光纤结构，用于收集多个波长的光，并传出多个波长的光；光传输结构，包括相对的第一面和第二面，所述光传输结构的第一面用于接收所述第一光纤结构传出的光，所述光传输结构的第二面用于传出光；第一支撑结构，用于支撑所述光传输结构，所述第一支撑结构环绕并连接于所述光传输结构的第二面的边缘，所述第一支撑结构的环内露出所述光传输结构的第二面，露出的所述光传输结构的第二面还设置有第一反射层和第一电极层，所述第一电极层围绕于所述第一反射层的周围；敏感结构，所述敏感结构包括可动光学微镜、围绕所述可动光学微镜周围的第二支撑结构以及将所述可动光学微镜连接在所述第二支撑结构上的弹性梁，所述第二支撑结构与所述第一支撑结构连接，所述可动光学微镜具有朝向所述光传输结构的第二面的第一面以及与第一面相对的第二面，所述可动光学微镜的第一面设置有环状的第二电极层以及位于所述第二电极层的环内的第二反射层，所述第一反射层和所述第二反射层之间形成fp腔体，并且所述第一反射层和所述第二反射层之间的距离为所述fp腔体的长度，所述光传输结构的第二面输出的光经过所述fp腔体，所述fp腔体用于根据所述fp腔体的长度输出对应的波长的光；第一金属电极和第二金属电极，所述第一金属电极与所述第一电极层电性连接，所述第二金属电极和所述第二电极层电性连接，通过对所述第一金属电极和第二金属电极施加电压以改变所述fp腔体的长度；以及第二光纤结构，用于接收所述fp腔体输出的光。2.如权利要求1所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，还包括第三支撑结构，用于支撑所述第一光纤结构，所述第三支撑结构位于所述光传输结构的第一面，所述第三支撑结构具有第一通孔，所述第一通孔露出所述光传输结构的第一面，所述第一光纤结构位于所述第一通孔内。3.如权利要求2所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，第一光纤结构包括第一准直扩束光纤和第一增透层，所述第一准直扩束光纤位于所述第一通孔内并粘接于第三支撑结构上，所述第一增透层位于所述第一光纤结构的端面。4.如权利要求3所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，还包括第二增透层，所述第二增透层位于所述第一通孔内露出的光传输结构的第一面上，所述第一增透层和所述第二增透层相对。5.如权利要求4所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述第一增透层的轴线、所述第二增透层的轴线、所述第一反射层的轴线和所述第二反射层的轴线均重合。6.如权利要求4所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述第一反射层、第二反射层、第一增透层和第二增透层均包括复合介质膜或者金属膜。7.如权利要求2所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述第一支撑结构和所述第二支撑结构之间还具有第一隔离层。8.如权利要求1所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述第一支撑结构露出部分所述第二支撑结构，所述第一金属电极位于露出的所述第二支撑结构上。9.如权利要求1所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述弹性梁的一端连
接在所述可动光学微镜的侧壁上，另一端连接在所述第二支撑结构的侧壁上。10.如权利要求9所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述弹性梁的横截面为环形，内环连接在可动光学微镜的侧壁上，连接在所述可动光学微镜的连接点为多个，且均匀设置在可动光学微镜的侧壁上，外环连接在第三支撑结构的侧壁上，连接在所述支撑结构上的连接点为多个，且均匀设置在第三支撑结构的侧壁上。11.如权利要求1所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述第二电极层内环直径大于所述第二反射层的直径，所述第二电极层外环直径小于所述可动光学微镜的直径。12.如权利要求1所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述可动光学微镜的厚度与所述第二支撑结构的厚度相同。13.如权利要求7所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，还包括第四支撑结构，用于支撑所述第二光纤结构，所述第四支撑结构具有第二通孔，所述第二光纤结构位于所述第二通孔内，所述第二通孔内露出所述可动光学微镜的第二面。14.如权利要求13所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述第四支撑结构和所述第二支撑结构之间通过第二隔离层连接，所述第一隔离层和所述第二隔离层分别位于所述第二支撑结构相对的两个面。15.如权利要求13所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述第二光纤结构包括第二准直扩束光纤、第三增透层和第四增透层，所述第三增透层位于所述可动光学微镜的第二面，所述第二通孔露出所述第三增透层，所述第二准直扩束光纤位于所述第二通孔内并粘结在第四支撑结构上，所述第四增透层位于所述第二光纤结构的端面，所述第三增透层和所述第四增透层相对。16.如权利要求15所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述第三增透层的轴线、第四增透层的轴线和所述第二反射层的轴线均重合。17.如权利要求15所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述第三增透层的横截面面积和所述第四增透层的横截面面积相同。18.如权利要求15所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述第三增透层和第四增透层的材料均包括复合介质膜或者金属膜。19.如权利要求1所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述光传输结构的材料包括硅。20.如权利要求1所述的mems光纤波长可调谐滤波器，其特征在于，所述第二支撑结构的材料包括硅。21.一种形成如权利要求1~20任一项所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法，其特征在于，包括：形成第一支撑结构；形成敏感结构，所述敏感结构包括可动光学微镜、围绕所述可动光学微镜周围的第二支撑结构以及将所述可动光学微镜连接在所述第二支撑结构上的弹性梁，所述可动光学微镜具有第一面以及与第一面相对的第二面，所述第一支撑结构与所述第二支撑结构连接；在所述可动光学微镜的第一面形成环状的第二电极层以及位于所述第二电极层的环内的第二反射层；
形成所述第二金属电极，所述金属电极和所述第二电极层电性连接；形成光传输结构，所述光传输结构包括相对的第一面和第二面；在所述光传输结构的第二面设置第一反射层和第一电极层，所述第一电极层围绕于所述第一反射层的周围；将所述光传输结构和所述第一支撑结构键合，所述第一支撑结构环绕并连接于所述光传输结构的第二面的边缘，所述第一支撑结构的环内露出所述第一反射层和所述第一电极层，所述可动光学微镜的第一面朝向所述光传输结构的第二面，所述第一反射层和所述第二反射层之间形成fp腔体，并且所述第一反射层和所述第二反射层之间的距离为所述fp腔体的长度；形成第一金属电极，所述第一金属电极和所述第一电极层电性连接，通过对所述第一金属电极和第二金属电极施加电压以改变所述fp腔体的长度；提供第一光纤结构，所述光传输结构的第一面接收所述第一光纤结构传出的光，所述光传输结构的第二面输出的光经过所述fp腔体，所述fp腔体根据所述fp腔体的长度输出对应的波长的光；以及提供第二光纤结构，所述第二光纤结构接收所述fp腔体输出的光。22.如权利要求21所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法，其特征在于，形成敏感结构之后，还包括：形成第四支撑结构和第二隔离层，所述第四支撑结构具有第二通孔，所述第二隔离层位于所述第四支撑结构上，所述第二隔离层连接位于所述第二支撑结构与所述第四支撑结构之间。23.如权利要求21所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法，其特征在于，形成第一支撑结构之后，还包括：形成第一隔离层，所述第一隔离层位于所述第一支撑结构的表面，所述第一隔离层位于所述第一支撑结构和所述第二支撑结构之间。24.如权利要求21所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法，其特征在于，形成所述光传输结构之后，还包括：形成第三支撑结构，所述第三支撑结构具有第一通孔，所述第三支撑结构位于所述光传输结构的第一面。25.如权利要求24所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法，其特征在于，提供所述第一光纤结构之后，还包括：将所述第一光纤结构安装于所述第一通孔内。26.如权利要求22所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法，其特征在于，提供所述第二光纤结构之后，还包括：将所述第二光纤结构安装于所述第二通孔内。27.如权利要求21所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法，其特征在于，形成第一支撑结构和第一隔离层的方法包括：提供第一基底以及依次位于所述第一基底上的第一绝缘层、第二基底、第二绝缘层和第三基底；依次部分刻蚀所述第三基底和部分刻蚀所述第二绝缘层，露出所述第二基底的表面，剩余的所述第三基底形成第一支撑结构，剩余的所述第二绝缘层形成第一隔离层。28.如权利要求27所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法，其特征在于，形成敏感结构的方法包括：刻蚀第一支撑结构和第一隔离层露出的第二基底，形成可动光学微镜和弹性量，剩余的所述第二基底形成二支撑结构。29.如权利要求28所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法，其特征在于，形成第
四支撑结构的方法包括：刻蚀所述第一基底形成第一通孔，所述第一通孔露出所述可动光学微镜的第二面，剩余的所述第一基底形成第四支撑结构。30.如权利要求21所述的mems光纤波长可调谐滤波器的形成方法，其特征在于，形成光传输结构和第三支撑结构的方法包括：提供第四基底和位于所述第四基底上的第五基底；部分刻蚀所述第四基底，形成第一通孔，所述第一通孔内露出所述第五基底，剩余的所述第四基底形成第三支撑结构，所述第五基底形成光传输结构。

技术总结

本发明提供了一种MEMS光纤波长可调谐滤波器，包括：第一光纤结构；光传输结构，包括第一面和第二面；第一支撑结构，环绕并连接于光传输结构的第二面的边缘；敏感结构，包括可动光学微镜、环绕可动光学微镜的第三支撑结构以及将可动光学微镜连接在第二支撑结构上的弹性梁，第二支撑结构与第一支撑结构连接，可动光学微镜具有第一面与第二面，第一面具有第二电极层和第二反射层，第一反射层和第二反射层之间形成FP腔体，并且其距离为FP腔体的长度；第一金属电极和第二金属电极，分别与第一电极层和第二电极层电性连接。通过对第一金属电极和第二金属电极施加电压以改变FP腔体的长度。和第二金属电极施加电压以改变FP腔体的长度。和第二金属电极施加电压以改变FP腔体的长度。