學術研究
畢業論文
整合慣性感測元件之導波矽基光學平台研究
姓名 : 林期祥
指導教授
張正陽
伍茂仁
伍茂仁
論文摘要
本論文提出整合慣性感測元件之導波光矽基光學平台架構。其設計工作原理為模組受到外部慣性力作用導致震動模塊之薄膜產生震動,而此震動將使薄膜上方之矽質量塊形成相對震動位移量。矽質量塊作用是其震動位移量改變行進於導波中之光通量,並透過矽基光學平台檢測其光通量之變化,進而解析外部慣性力。
導波矽基光學平台上採用高分子聚合物製做出具有空氣導溝的導波結構,並將震動模塊之矽質量塊置入於空氣導溝。矽基慣性感測元件和導波矽基光學平台是使用半導體製程製作,並且採用覆晶封裝技術將震動模塊、面射型雷射和光偵測器封裝於導波矽基光學平台上,組成一個光學慣性感測模組。
導波矽基光學平台封裝面射型雷射與光偵測器後,由光偵測器接收到光電流值為0.12mA,其光學耦合效率為 -9.49 dB。而震動模塊封裝之插入損耗為 -2.18 dB,與模擬的 -1.99 dB比較,有著9%的誤差。