可调谐光滤波器是现代光通信系统和传感器网络中的关键器件。研究和开发成本低、体积小、响应快、调谐范围宽以及偏振不敏感的可调谐光滤波器成为迫切需要。本文提出了一种基于MEMS(Micro-electro Mechanical System,微机电系统)工艺技术的新型结构的角度调谐光滤波器。该器件结构简单、易于制备、响应速度快、偏振相关损耗低且波长可在较大范围内连续可调,具有一定的实用价值。 文中采用技术成熟的多层介质膜滤波片进行滤波,并利用电磁驱动的微机械转动结构实现角度调谐。论文内容主要包括器件原理分析与总体结构设计,转动结构设计和器件制备与测试三部分: (1) 器件原理分析与总体结构设计。首先对滤波片在斜入射条件下的偏振效应进行了分析,提出了采用双折射晶体与半波片组合将入射光在滤波前分为两束并转换为同一偏振态,滤波后还原偏振态再合束的方法,有效地消除了偏振的影响;其次,针对正入射附近角度调谐灵敏度较低的缺点,提出将滤波片工作角度预偏置的方法来提高灵敏度,从而降低了调谐范围对转动角度的要求;最后,对斜入射条件下的光束移位效应进行了分析,提出了采用新颖的空频域迭代法来计算透射光斑随角度增大时的展宽情况。 (2) 转动结构的设计。基于电磁感应原理,本文提出一种带有组尼线圈的电磁驱动平台结构,有效地提高了微机械角度调节装置的响应速度。转动平台上下两表面同时电镀金属线圈,上表面线圈起驱动作用,下表面线圈起阻尼作用。通过建立结构的力学模型,结合静态与动态的受力运动分析,确定了最佳的结构参数。 (3) 器件制备与测试。文中给出了转动结构的完整制作工艺流程,重点介绍了牺牲层,电镀以及深度离子反应腐蚀工艺,确定了相应的工艺参数,得到了转动平台芯片。通过将转动平台与滤波片,双折射晶体、半波片和永磁体进行组