InGaAs短波红外探测器

与InP衬底晶格常数相匹配的In0.53Ga0.47As材料能够制作出高质量的光电探测器,可工作在室温或热电制冷条件下,光响应谱范围为0.92～1.7μm,具有高达80%以上的量子效率.通过对InGaAs探测器芯片平面和平台式结构的分析,以及InGaAs芯片和HgCdTe芯片的性能测试、比较,充分证明了InGaAs材料芯片的优越性及研制在室温下工作的高性能InGaAs探测器的可行性.对InGaAs芯片相对光谱特性的测试表明,InGaAs材料温度响应重复性较好.

KOH溶液中(110)硅片腐蚀特性的研究

研究了在KOH溶液中(110)硅片的腐蚀特性,在保证(110)面的平整和｛111｝面的光滑的腐蚀实验条件下,利用(110)面和｛111｝面腐蚀选择比大,采用湿法腐蚀技术可以制作高深宽比结构的方式,在(110)硅片上设计制作出光开关用微反射镜。在腐蚀过程中光开关悬臂的凸角处产生了削角现象,利用表面硅原子悬挂键的分布特征对产生削角的原因作了合理解释,这为以后研究凸角补偿提供了理论依据。

低电压缴反射镜型微机械光开关的设计与制作

利用 (1 0 0 )硅片和偏 2 5°的 (1 1 1 )硅片制作了静电驱动扭臂结构微反射镜型 2× 2光开关。微反射镜、自对准V型槽和扭臂结构是在 (1 0 0 )硅片上制作的 ,反射镜与光纤槽之间靠晶向自对准 ,反射镜与光轴垂直度较好。在偏 2 5°的 (1 1 1 )硅片上制作倾斜下电极结构 ,实验测得的 pull in电压为 1 3 2V ,几乎比平面下电极的 pull in电压降低一半。采用准直光纤耦合 ,开关的插入损耗小于 1 4dB ,串话小于 - 5 0dB。

具有倾斜下电极的扭臂驱动结构的设计与制作

分析了扭臂驱动结构的上电极端部位移与外加电压之间的关系 ,提出了一种具有倾斜下电极的驱动结构 ,并通过倾斜一定角度的 (111)硅片的各向异性腐蚀制作了倾斜下电极 .理论分析和实验结果表明 ,倾斜下电极的 pull-in电压几乎比平面下电极的 pull- in电压降低一半 .

微反射镜和光纤自对准V型槽的制作

用纯KOH水溶液和KOH +IPA混合水溶液在 ( 1 0 0 )硅片上沿 <1 0 0 >方向上腐蚀所暴露的平面是不同的。纯KOH水溶液中总是能暴露与衬底垂直的 {1 0 0 }面 ,在KOH +IPA溶液中 ,随着KOH的浓度不同将暴露 {1 1 0 }和 {1 0 0 }面。使用KOH浓度为 50 %的KOH +IPA溶液 ,在 ( 1 0 0 )硅片上一次掩模制作微反射镜和光纤自对准V型槽 ,微镜的表面粗糙度低于 1 0nm。

（100）硅片的各向异性腐蚀及微反射镜的制作

在（100）硅片上进行各向异性腐蚀时，能暴露垂直的{100}面、倾角为45°的{110}面和倾角54°的{111}面，{111}面是沿着<100>方向形成的，{100}和{110}面是沿着<100>方向形成的。用纯KOH水溶液和KOH+IPA（异丙醇）混合水溶液在（100）硅片上沿<100>方向腐蚀所暴露的平面是不同的，使用纯KOH水溶液总是能暴露与衬底垂直的{100}面，在使用KOH+IPA混合溶液时，当KOH的浓度较低的，暴露与裤底倾角是45℃的{110}面，当KOH溶度高于50％时，暴露出光滑且与衬底垂直的{100}面。根据这一结论，使用KOH浓度高于50％的KOH+IPA混合水溶液，在（100）硅片上沿着<100>方向制作出微反射镜，微镜的表面粗糙度低于100nm。

声光可调谐滤波器中声波导的制作及性能测试

以LiNbO3晶体为基底,SiO2/In2O3为镀膜材料,设计并制作了用于准共线型声光可调谐滤波器（AOTF）的声波导及其叉指换能器（IDT）,研究了制作工艺,实验测量了该声波导的传输性能。实验结果表明：在未加声吸收胶的声波导中,声表面波（SAW）来回反射,形成驻波,使能量叠加,影响了传输;而在加了声吸收胶的声波导中,SAW具有良好的传输特性,即射频频率在165-185MHz时,声波导传输的效率达到最高,符合AOTF滤波的中心频率范围。测试结果表明：该声波导能够满足声光滤波的要求,而且制作工艺简单、设计灵活,性能更高。

MOEMS阵列光开关的微反射镜的制作

通过各向异性湿法腐蚀工艺利用(110)硅片制作了8×8阵列光开关的微反射镜阵列,反射镜面为{111}面,表面粗糙度低于10nm, 垂直度好于用同样的方法在(100)硅片上制作的反射镜.

声光可调谐环形腔掺铒光纤激光器

应用单级偏振无关的准共线型声光可调谐滤波器为调谐元件,实现了环形腔掺铒光纤激光器的连续可调谐激光输出.简要阐述了与偏振无关的准共线型声光可调谐滤波器的工作原理,对其频移补偿原理进行了分析.实验研究得到:当抽运功率为13mW时,中心波长为1550nm的激光输出功率为322μW,阈值抽运功率在7.65mW左右,斜率效率约为6.02%;并获得了38nm带宽(1524.7—1562.4nm)的连续可调谐激光输出.