芯片磁强计光学集成方法及芯片磁强计.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN116027233A(43)申请公布日2023.04.28(21)申请号202211475424.4(22)申请日2022.11.23(71)申请人北京自动化控制设备研究所地址100074北京市丰台区云岗北里1号院3号楼(72)发明人秦杰谢耀万双爱刘栋苏刘建丰(51)Int.Cl.G01R33/032(2006.01)G02B6/42(2006.01)权利要求书2页说明书6页附图3页(54)发明名称芯片磁强计光学集成方法及芯片磁强计(57)摘要本发明提供了一种芯片磁强计光学集成方法及芯片磁强计，芯片磁强计光学集成方法包括：在衬底表面集成封装激光器光源以形成光源集成芯片，在衬底表面增加介质层；将芯片化的准直镜片与预置了介质层的光源集成芯片进行键合；将芯片化的偏振镜片与芯片化的准直镜片进行键合；将集成有加热测温芯片的芯片化的原子气室与芯片化的偏振镜片进行键合；将光电探测芯片与集成有加热测温芯片的芯片化的原子气室进行键合。应用本发明的技术方案，以解决现有技术中原子磁强计结构复杂、体积大的技术问题。CN116027233ACN116027233A权利要求书1/2页1.一种芯片磁强计光学集成方法，其特征在于，所述芯片磁强计光学集成方法包括：在衬底表面集成封装激光器光源以形成光源集成芯片(10)，在所述衬底表面增加介质层；将芯片化的准直镜片(20)与预置了所述介质层的光源集成芯片(10)进行键合；将芯片化的偏振镜片(30)与所述芯片化的准直镜片(20)进行键合；将集成有加热测温芯片(50)的芯片化的原子气室(40)与所述芯片化的偏振镜片(30)进行键合；将光电探测芯片(60)与集成有加热测温芯片(50)的芯片化的原子气室(40)进行键合。2.根据权利要求1所述的芯片磁强计光学集成方法，其特征在于，在将芯片化的准直镜片(20)与预置了所述介质层的光源集成芯片(10)进行键合的过程中，对所述芯片化的准直镜片(20)与预置了所述介质层的光源集成芯片(10)进行加热及加压以使所述芯片化的准直镜片(20)与预置了所述介质层的光源集成芯片(10)粘结在一起。3.根据权利要求2所述的芯片磁强计光学集成方法，其特征在于，将芯片化的偏振镜片(30)与所述芯片化的准直镜片(20)进行键合具体包括：在所述芯片化的准直镜片(20)外圈表面预制粘结层，通过光学对位装置将所述芯片化的偏振镜片(30)与所述芯片化的准直镜片(20)进行键合。4.根据权利要求3所述的芯片磁强计光学集成方法，其特征在于，在将集成有加热测温芯片(50)的芯片化的原子气室(40)与所述芯片化的偏振镜片(30)进行键合之前，所述芯片磁强计光学集成方法还包括：将加热测温芯片(50)与所述芯片化的原子气室(40)进行片上阳极键合连接。5.根据权利要求4所述的芯片磁强计光学集成方法，其特征在于，在将集成有加热测温芯片(50)的芯片化的原子气室(40)与所述芯片化的偏振镜片(30)进行键合之前，所述芯片磁强计光学集成方法还包括：在集成有加热测温芯片(50)的芯片化的原子气室(40)的外圈预制粘结层，在所述芯片化的偏振镜片(30)的外圈预置粘结层，对所述集成有加热测温芯片(50)的芯片化的原子气室(40)与所述芯片化的偏振镜片(30)进行光学对位以使穿过所述芯片化的偏振镜片(30)的光束对准所述集成有加热测温芯片(50)的芯片化的原子气室(40)的通光孔。6.根据权利要求5所述的芯片磁强计光学集成方法，其特征在于，在将光电探测器芯片与集成有加热测温芯片(50)的芯片化的原子气室(40)进行键合之前，所述芯片磁强计光学集成方法还包括：对所述光电探测器芯片与集成有加热测温芯片(50)的芯片化的原子气室(40)进行光学对位以使所述原子气室的通光孔对准所述光电探测器芯片的敏感面。7.根据权利要求1至6中任一项所述的芯片磁强计光学集成方法，其特征在于，在在衬底表面集成封装激光器光源以形成光源集成芯片(10)之前，所述芯片磁强计光学集成方法还包括：对准直镜片进行芯片化以形成芯片化的准直镜片(20)，对偏振镜片进行芯片化以形成芯片化的偏振镜片(30)，对原子气室进行芯片化以形成芯片化的原子气室(40)。8.根据权利要求7所述的芯片磁强计光学集成方法，其特征在于，所述衬底包括陶瓷、玻璃或硅晶圆，所述激光器光源包括VCSEL、DBR或DFB，所述介质层包括金属层、树脂层或陶瓷材料层。9.一种芯片磁强计，其特征在于，所述芯片磁强计使用如权利要求1至8中任一项所述2CN116027233A权利要求书2/2页的芯片磁强计光学集成方法进行芯片磁强计光学集成。10.根据权利要求9所述的芯片磁强计，其特征在于，所述芯片磁强计包括依次堆叠设置的光源集成芯片(10)、芯片化的