專(zhuān)利名稱(chēng)：懸空式鈮酸鋰光波導(dǎo)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于一種光波導(dǎo)材料，具體的是一種具有懸空式結(jié)構(gòu)的鈮酸鋰光波導(dǎo)材料。
背景技術(shù)：
鈮酸鋰(LiNbO3)晶體是目前用途最廣泛的新型無(wú)機(jī)材料之一，它是很好的壓電換能材料，鐵電材料，電光材料，非線性光學(xué)材料及表面波基質(zhì)材料。鈮酸鋰作為具有電光效應(yīng)的材料在光通訊中起到光調(diào)制作用并被廣泛使用。所謂電光效應(yīng)是指對(duì)晶體施加電場(chǎng)時(shí)，晶體的折射率發(fā)生變化的效應(yīng)。有些晶體內(nèi)部由于自發(fā)極化存在著固有電偶極矩，當(dāng)對(duì)這種晶體施加電場(chǎng)時(shí)，外電場(chǎng)使晶體中的固有偶極矩的取向傾向于一致或某種優(yōu)勢(shì)取向，因此，必然改變晶體的折射率，即外電場(chǎng)使晶體的光率體發(fā)生變化。在光通訊中，電一一光調(diào)制器就是利用電場(chǎng)使晶體的折射率改變這一原理制成的。電光晶體位于起偏鏡和檢偏鏡之間，在未施加電場(chǎng)時(shí)，起偏鏡和檢偏鏡相互垂直，自然光通過(guò)起偏鏡后檢偏鏡擋住而不能通過(guò)。施加電場(chǎng)時(shí)，光率體變化，光便能通過(guò)檢偏鏡。通過(guò)檢偏鏡的光的強(qiáng)弱由施加于晶體上的電壓的大小來(lái)控制，從而實(shí)現(xiàn)通過(guò)控制電壓對(duì)光的強(qiáng)弱進(jìn)行調(diào)制的目的。鈮酸鋰晶體作為一種非線性光學(xué)材料，應(yīng)用范圍很廣，被稱(chēng)為是一種萬(wàn)能光電子材料，以其優(yōu)良的非線性光學(xué)效應(yīng)、電光效應(yīng)、壓電效應(yīng)和光折變效應(yīng)被廣泛用于激光器的電光調(diào)Q元件、激光倍頻器、光學(xué)開(kāi)關(guān)、光參量放大器、高頻寬帶濾波器和超大容量存儲(chǔ)器件、集成光學(xué)調(diào)制器系列和軍事、民用領(lǐng)域有著廣泛的用途。此外，鈮酸鋰晶體還被廣泛用作1000納米以上波長(zhǎng)的倍頻和1064納米泵浦光的光參量放大，也可做準(zhǔn)相位匹配。同時(shí)，鈮酸鋰晶體也被廣泛應(yīng)用于光電調(diào)節(jié)器及波導(dǎo)材料。在微波技術(shù)中用于調(diào)Q開(kāi)關(guān)、光電調(diào)制、倍頻、光參量振蕩；摻加一定量的鐵和其他金屬雜質(zhì)的鈮酸鋰晶體，可用作全息記錄介質(zhì)材料。鈮酸鋰也可用于相位調(diào)解器、相位光柵調(diào)解器、大規(guī) 模集成光學(xué)系統(tǒng)和紅外探測(cè)器、高頻寬道帶濾波器等。目前，市場(chǎng)上已存在的鈮酸鋰波導(dǎo)通常是通過(guò)質(zhì)子交換和鈦擴(kuò)散技術(shù)進(jìn)行制備的。這兩種傳統(tǒng)方法制備的光波導(dǎo)具有折射率對(duì)比度小、光在波導(dǎo)中的限制較弱、傳播損耗較大等缺點(diǎn)。光在波導(dǎo)中傳播時(shí)，由于波導(dǎo)區(qū)和包裹區(qū)介質(zhì)折射率的差異形成對(duì)光在傳播過(guò)程中的限制，使得光能量在波導(dǎo)中傳播而不至于擴(kuò)散至周?chē)鷧^(qū)域甚至消散損耗掉，因此波導(dǎo)區(qū)域和周?chē)拗茀^(qū)域的折射率差異(即折射率對(duì)比度)越大越好。圖1(a)和(b)分別為使用質(zhì)子交換法在鈮酸鋰晶體中制備平板型和隧道型光波導(dǎo)的示意圖。當(dāng)把鈮酸鋰樣品浸泡在以有機(jī)酸溶液組成的質(zhì)子源中時(shí)，在一定的反應(yīng)條件下(溫度、溶液濃度等參數(shù)合適的情況下)，質(zhì)子交換就會(huì)發(fā)生，交換過(guò)程可用離子反應(yīng)式:LiNb03+xH+^HxLi1-xNb03+xU+來(lái)表示，波導(dǎo)中H+主要是以氫鍵OH和自由OH兩種官能團(tuán)形式存在。交換的程度主要取決于反應(yīng)的時(shí)間和溫度，對(duì)于波導(dǎo)的形成而言則只需部分交換，即O < X < I。為了制備隧道型波導(dǎo)，可以使用金屬掩膜遮擋將樣品表面一定區(qū)域覆蓋，這樣質(zhì)子交換在這些被遮擋的區(qū)域就不會(huì)發(fā)生，選擇性的質(zhì)子交換就可以形成隧道型光波導(dǎo)了。圖1.使用質(zhì)子交換法在鈮酸鋰材料中制備(a)平板型和(b)隧道型波導(dǎo)。使用鈦擴(kuò)散方法時(shí)，其工作原理和質(zhì)子交換技術(shù)類(lèi)似，也是通過(guò)改變樣品表面一定區(qū)域的材料構(gòu)成從而改變其折射率，進(jìn)而形成和基底相比的折射率差異從而構(gòu)成波導(dǎo)。其原理如圖2所示。圖2.鈦擴(kuò)散法在鈮酸鋰中制備光波導(dǎo)。此外，鈮酸鋰這種晶體由于本身硬度比較大，因此很難用傳統(tǒng)方法進(jìn)行刻蝕。無(wú)論是濕法刻蝕還是干法刻蝕都只有很慢的刻蝕速率。其中，濕法刻蝕由于刻蝕速率受溶液濃度和環(huán)境溫度影響較大，使得刻蝕速率不均一，造成參差不齊的波對(duì)邊界(如如圖3所示)，使得光在傳輸過(guò)程中容易產(chǎn)生較大的損耗。此夕卜，由于刻蝕速率不均一，濕法刻蝕還會(huì)造成彎曲的如圖4所示，這種不垂直的器件側(cè)壁會(huì)造成光在傳播過(guò)程中的較大損耗，嚴(yán)重影響器件的性能。圖3.由濕法刻蝕所制備的波導(dǎo)顯示出帶有毛刺的參差不齊的邊界:(a)顯微鏡圖和(b)掃描電鏡圖。圖4.由濕法刻蝕所制備的波導(dǎo)具有彎曲的側(cè)壁。另一方面，在使用離子束的干法刻蝕技術(shù)時(shí)，由于在刻蝕過(guò)程中的再沉積效應(yīng)的影響使得波導(dǎo)的側(cè)壁(如圖5所示)不垂直，這種具有一定傾斜角度的側(cè)壁也會(huì)造成器件的傳輸效率大幅度降低。圖5.由干法刻蝕所制備的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)具有傾斜的波導(dǎo)則壁。綜上所述，傳統(tǒng)方法所制備的鈮酸鋰波導(dǎo)具有較低的波導(dǎo)層和包裹層的缺點(diǎn)。而且，由于鈮酸鋰本身質(zhì)地非常堅(jiān)硬，因此用傳統(tǒng)的濕法和干法刻蝕都存在一定的缺陷和弊端，波導(dǎo)的側(cè)壁不能達(dá)到垂直的狀態(tài)，因此也會(huì)限制器件的工作性能。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)目前市場(chǎng)上傳統(tǒng)的鈮酸鋰光波導(dǎo)折射率對(duì)比度差異過(guò)小(η僅為0.1左右)和傳統(tǒng)刻蝕方法對(duì)鈮酸鋰晶體難以加工的問(wèn)題，本發(fā)明提出一種懸空式鈮酸鋰光波導(dǎo)，該懸空式銀酸鋰光波導(dǎo)通過(guò)使用氦(He)離子注入、聚焦離子束(focused ion beam)刻蝕、濕法刻蝕(wet etching)等技術(shù)的方法對(duì)鈮酸鋰樣品進(jìn)行刻蝕加工，并最終得到懸空式光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，使得波導(dǎo)區(qū)域上、下兩側(cè)均為空氣(折射率=I)，將波導(dǎo)區(qū)域和周?chē)拗茀^(qū)域的折射率差異最大化(η = 2.3-1 = 1.3)，其中2.3為鈮酸鋰的折射率，I為空氣折射率，使得光在傳播過(guò)程中得到很好的限制，進(jìn)而大幅度降低傳輸損耗，從而在最大限度內(nèi)提升器件的工作效率。使用本發(fā)明所制備的鈮酸鋰光波導(dǎo)對(duì)在其中傳播的光信號(hào)有非常好的限制作用，具有極低的傳輸損耗，可以被廣泛應(yīng)用于電子、光學(xué)、和調(diào)制類(lèi)器件，具體包括激光倍頻器、光學(xué)開(kāi)關(guān)、光參量放大器、高頻寬帶濾波器和超大容量存儲(chǔ)器件、集成光學(xué)調(diào)制器系列等，不論在軍事還是民用領(lǐng)域都有著廣泛的用途。本發(fā)明的目的是通過(guò)以下技術(shù)方案來(lái)實(shí)現(xiàn)的:懸空式鈮酸鋰光波導(dǎo)，其特征在于:選取鈮酸鋰樣品作為基材按以下面步驟操作，首先，使用能量為I兆電子伏(MeV)的氦離子(He+)束轟擊鈮酸鋰樣品，在樣品表面下方一定區(qū)域內(nèi)形成晶格損傷，形成晶格損傷的部分具有小于沒(méi)有損傷的部分的折射率，因此可以形成折射率差異，進(jìn)而構(gòu)成波導(dǎo)，將光束限制在波導(dǎo)區(qū)域中傳播。但是，同傳統(tǒng)的質(zhì)子交換和鈦擴(kuò)散法類(lèi)似，由氦離子轟擊產(chǎn)生的晶格損傷所帶來(lái)的折射率對(duì)比度差異較小，尤其是在垂直方向上，光在傳輸過(guò)程中很容易漏向基底方向并消散形成損耗。第二步使用聚焦離子束刻蝕的方法在樣品表面刻蝕出圓形或矩形的孔洞，以便使得在隨后第三步的濕法刻蝕中，混合的酸溶液可以通過(guò)這些孔洞接觸到具有晶格損傷的部分并進(jìn)一步把這些部分腐蝕掉，從而形成空氣隔層。這樣，懸空的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)便在鈮酸鋰樣品的表面形成了。光在傳播過(guò)程中，在垂直方向上折射率的對(duì)比度差異達(dá)到了最大化，波導(dǎo)層為鈮酸鋰本身(折射率為2.3)，而上、下包裹層均為空氣(折射率為I)。因此，光在垂直方向上會(huì)很好地限制在波導(dǎo)的范圍內(nèi)，漏出波導(dǎo)向基底方向擴(kuò)散損耗的能量幾乎可以忽略不計(jì)。為了驗(yàn)證這種方法的有效性，我們先使用聚焦離子束刻蝕法在鈮酸鋰樣品表面具有晶格損傷和無(wú)晶格損傷的區(qū)域邊界處刻蝕出一個(gè)矩形的孔洞，如圖7所示，在白色虛線的左側(cè)為經(jīng)過(guò)高能量氦離子束轟擊過(guò)的晶格損傷區(qū)，而虛線右側(cè)則為沒(méi)有經(jīng)過(guò)轟擊的無(wú)損傷區(qū)。把此樣品放入氫氟酸和硝酸的混合溶液中(混合比例為1: 2)進(jìn)行濕法刻蝕一段時(shí)間后，我們可以看到，在有晶格損傷的區(qū)域，已經(jīng)形成了空氣隔層。圖7.掃描電子顯微鏡圖。IOym表示10微米。更進(jìn)一步，應(yīng)用相同的制備方法，我們還可以制備出懸空的微米盤(pán)，如圖8所示。(a)所示為納米盤(pán)的斜視圖，我們可以清晰地觀測(cè)到空氣隔層。為了更進(jìn)一步的觀測(cè)結(jié)構(gòu)的內(nèi)部，使用聚焦離子束的切割功能，我們可以將結(jié)構(gòu)剖開(kāi)，進(jìn)而得到可以觀測(cè)器件內(nèi)部的截面圖，正如圖8(b)所示?？諝飧魧拥某叽缈梢酝ㄟ^(guò)精確改變濕法刻蝕的時(shí)間來(lái)進(jìn)行控制。圖8.懸空式微米盤(pán)的掃描電鏡(a)斜視圖和(b)截面圖。更為重要的是，運(yùn)用本發(fā)明所提出的制備方法，還可以進(jìn)一步制備懸空式平板型和隧道型光波導(dǎo)。另夕卜，相應(yīng)的光子晶體結(jié)構(gòu)也可以被制備嵌入到光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中，進(jìn)而形成用途更廣泛的光學(xué)器件，利用光子晶體可以產(chǎn)生能帶隙的光學(xué)特點(diǎn)。圖9為濕法刻蝕時(shí)間為10分鐘的平板型波導(dǎo)的掃描電子顯微鏡圖。圖10為濕法刻蝕時(shí)間為20分鐘的平板型波導(dǎo)的掃描電子顯微鏡圖?？梢钥吹剑U空區(qū)域的大小可以通過(guò)改變濕法刻蝕的時(shí)間來(lái)控制，如果刻蝕時(shí)間足夠長(zhǎng)的話，整個(gè)平板可以被刻蝕透而完全懸空。圖9.濕法刻蝕時(shí)間為10分鐘的平板型波導(dǎo)的掃描電子顯微鏡圖。圖10.濕法刻蝕時(shí)間為20分鐘的平板型波導(dǎo)的掃描電子顯微鏡圖。在隧道型光波導(dǎo)中，我們可以進(jìn)一步刻蝕出光子晶體結(jié)構(gòu)，以便制備光學(xué)調(diào)制器，如圖11所示。圖11.懸空式式光子晶體結(jié)構(gòu)制備在隧道型光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中。圖(a)中的紅色箭頭方向?yàn)楣獠▽?dǎo)的方向，同時(shí)也是光在其中傳輸?shù)姆较?。此外，空氣隔層的厚度可以由氦離子轟擊過(guò)程中離子束的能量來(lái)控制，一般的，離子束能量越大，所產(chǎn)生的晶格損傷層也就越厚，所以在濕法刻蝕之后所形成的空氣隔層也就越厚。而且，我們也可以通過(guò)使用不同能量的氦離子束進(jìn)行疊加轟擊的方法，更大幅度的提升空氣隔層的厚度。有益效果:本發(fā)明旨在制備以鈮酸鋰材料為基礎(chǔ)的懸空式光波導(dǎo)。主要解決目前其他傳統(tǒng)類(lèi)型已存在的光波導(dǎo)的折射率差異對(duì)比度偏小的問(wèn)題，以便大幅度提升相應(yīng)光學(xué)器件的傳輸效率。通過(guò)比較可以看出，懸空式光波導(dǎo)具有更小的漏光系數(shù)，光在其中傳播時(shí)在垂直方向上的能量泄露(向襯底方向)可以忽略不計(jì)。如圖12所示，我們使用傳統(tǒng)的質(zhì)子交換法制備出平板型和隧道型光波導(dǎo)，可以發(fā)現(xiàn)，波導(dǎo)的傳輸性能較弱，光在傳輸過(guò)程中損耗偏大，光能量在波導(dǎo)中的分布也不均一。圖13為由本發(fā)明所提出的制備方法所制備的懸空式隧道型波導(dǎo)，光波在其中傳播時(shí)的能量分布截面圖?？梢杂^測(cè)到均一的能量分布和光在波導(dǎo)范圍內(nèi)的良好限制。圖14為得到光能量分布截面圖所使用的測(cè)試系統(tǒng)示意圖。由本發(fā)明所提出的制備方法所制備的懸空式光波導(dǎo)可以廣泛應(yīng)用于光電、壓電、和光聲領(lǐng)域，又因?yàn)閼铱帐狡骷哂械某蛡鬏敁p耗和對(duì)光的良好限制等巨大優(yōu)勢(shì)，相信這類(lèi)懸空式式器件會(huì)有非常廣闊的發(fā)展空間和巨大的發(fā)展?jié)摿?，并?duì)新一代以鈮酸鋰材料為基礎(chǔ)的光學(xué)器件產(chǎn)生深遠(yuǎn)的戰(zhàn)略影響，并將引發(fā)巨大的經(jīng)濟(jì)效益。圖12.(a)質(zhì)子交換法所制備的平板型波導(dǎo)，光波在其中傳播時(shí)的能量分布截面圖；(b)相應(yīng)的三維能量分布圖。(C)質(zhì)子交換法所制備的隧道型波導(dǎo)，光波在其中傳播時(shí)的能量分布截面圖；(b)相應(yīng)的三維能量分布圖。圖13.由本發(fā)明所提出的制備方法所制備的懸空式隧道型波導(dǎo)，光波在其中傳播時(shí)的能量分布截面圖。和圖12相比，可以觀測(cè)到波導(dǎo)中光的均一的能量分布和光在波導(dǎo)范圍內(nèi)的良好的限制。圖14.得到光能量分布截面圖所使用的測(cè)試系統(tǒng)示意圖。圖15.懸空式波導(dǎo)制備過(guò)程示意圖(英文版)。圖16.所制備的懸空式隧道型光波導(dǎo)的顯微鏡暗場(chǎng)圖?？梢杂^測(cè)到波導(dǎo)的邊界非常均勻和平滑，并沒(méi)有像濕法刻蝕所產(chǎn)生的毛刺形狀的粗糙邊界。圖17由傳統(tǒng)方法所制備的鈮酸鋰波導(dǎo)通常都會(huì)具有不垂直的側(cè)壁。


圖1.使用質(zhì)子交換法在鈮酸鋰材料中制備(a)平板型和(b)隧道型波導(dǎo)；圖2.鈦擴(kuò)散法在鈮酸鋰中制備光波導(dǎo)；圖3.由濕法刻蝕所制備的波導(dǎo)顯示出帶有毛刺的參差不齊的邊界:(a)顯微鏡圖和(b)掃描電鏡圖；圖4.由濕法刻蝕所制備的波導(dǎo)具有彎曲的側(cè)壁；圖5.由干法刻蝕所制備的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)具有傾斜的波導(dǎo)側(cè)壁；圖6.本發(fā)明所采用個(gè)的綜合制備方法步驟示意圖；圖7先使用聚焦離子束在鈮酸鋰樣品表面刻蝕法的掃描電子顯微鏡圖；圖8懸空式微米盤(pán)的掃描電鏡(a)斜視圖和(b)截面圖；圖9.濕法刻蝕時(shí)間為10分鐘的平板型波導(dǎo)的掃描電子顯微鏡圖；圖10.濕法刻蝕時(shí)間為20分鐘的平板型波導(dǎo)的掃描電子顯微鏡圖；圖11.懸空式光子晶體結(jié)構(gòu)制備在隧道型光波導(dǎo)結(jié)構(gòu)中；圖(a)中的紅色箭頭方向?yàn)楣獠▽?dǎo)的方向，同時(shí)也是光在其中傳輸?shù)姆较?；圖12.(a)質(zhì)子交換法所制備的平板型波導(dǎo)，光波在其中傳播時(shí)的能量分布截面圖；(b)相應(yīng)的三維能量分布圖；(c)質(zhì)子交換法所制備的隧道型波導(dǎo)，光波在其中傳播時(shí)的能量分布截面圖；(d)相應(yīng)的三維能量分布圖；圖13.由本發(fā)明所提出的制備方法所制備的懸空式隧道型波導(dǎo)，光波在其中傳播時(shí)的能量分布截面圖；圖14.得到光能量分布截面圖所使用的測(cè)試系統(tǒng)示意圖；圖15.懸空式波導(dǎo)制備過(guò)程示意圖(英文版)；圖16.所制備的懸空式隧道型光波導(dǎo)的顯微鏡暗場(chǎng)圖；圖17.由傳統(tǒng)方法所制備的鈮酸鋰波導(dǎo)通常都會(huì)具有不垂直的側(cè)壁；
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步的說(shuō)明:實(shí)施例:參見(jiàn)附圖6，懸空式鈮酸鋰光波導(dǎo)，其特征在于:選取鈮酸鋰樣品作為基材按以下面步驟操作，首先，使用能量為I兆電子伏(MeV)的氦離子(He+)束轟擊鈮酸鋰樣品，在樣品表面下方一定區(qū)域內(nèi)形成晶格損傷，形成晶格損傷的部分具有小于沒(méi)有損傷的部分的折射率，因此可以形成折射率差異，進(jìn)而構(gòu)成波導(dǎo)，將光束限制在波導(dǎo)區(qū)域中傳播。但是，同傳統(tǒng)的質(zhì)子交換和鈦擴(kuò)散法類(lèi)似，由氦離子轟擊產(chǎn)生的晶格損傷所帶來(lái)的折射率對(duì)比度差異較小，尤其是在垂直方向上，光在傳輸過(guò)程中很容易漏向基底方向并消散形成損耗。第二步使用聚焦離子束刻蝕的方法在樣品表面刻蝕出圓形或矩形的孔洞，以便使得在隨后第三步的濕法刻蝕中，混合的酸溶液可以通過(guò)這些孔洞接觸到具有晶格損傷的部分并進(jìn)一步把這些部分腐蝕掉，從而形成空氣隔層。這樣，懸空的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)便在鈮酸鋰樣品的表面形成了。光在傳播過(guò)程中，在垂直方向上折射率的對(duì)比度差異達(dá)到了最大化，波導(dǎo)層為鈮酸鋰本身(折射率為2.3)，而上、下包裹層均為空氣(折射率為I)。因此，光在垂直方向上會(huì)很好地限制在波導(dǎo)的范圍內(nèi)，漏出波導(dǎo)向基底方向擴(kuò)散損耗的能量幾乎可以忽略不計(jì)。
權(quán)利要求
1.一種懸空式鈮酸鋰光波導(dǎo)，其特征在于:選取鈮酸鋰樣品作為基材按以下面步驟操作，首先，使用能量為I兆電子伏(MeV)的氦離子(He+)束轟擊鈮酸鋰樣品，在樣品表面下方一定區(qū)域內(nèi)形成晶格損傷，形成晶格損傷的部分具有小于沒(méi)有損傷的部分的折射率，因此可以形成折射率差異，進(jìn)而構(gòu)成波導(dǎo)，將光束限制在波導(dǎo)區(qū)域中傳播。但是，同傳統(tǒng)的質(zhì)子交換和鈦擴(kuò)散法類(lèi)似，由氦離子轟擊產(chǎn)生的晶格損傷所帶來(lái)的折射率對(duì)比度差異較小，尤其是在垂直方向上，光在傳輸過(guò)程中很容易漏向基底方向并消散形成損耗。第二步使用聚焦離子束刻蝕的方法在樣品表面刻蝕出圓形或矩形的孔洞，以便使得在隨后第三步的濕法刻蝕中，混合的酸溶液可以通過(guò)這些孔洞接觸到具有晶格損傷的部分并進(jìn)一步把這些部分腐蝕掉，從而形成空氣隔層。這樣，懸空的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)便在鈮酸鋰樣品的表面形成了。光在傳播過(guò)程中，在垂直方向上折射率的對(duì)比度差異達(dá)到了最大化，波導(dǎo)層為鈮酸鋰本身(折射率為2.3)，而上、下包裹層均為空氣(折射率為I)。因此，光在垂直方向上會(huì)很好地限制在波導(dǎo)的范圍內(nèi)，漏出波導(dǎo)向基底方向擴(kuò)散損耗的能量幾乎可以忽略不計(jì)。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種懸空式鈮酸鋰光波導(dǎo)，選取鈮酸鋰樣品作為基材按以下面步驟操作，首先，使用能量為1兆電子伏(MeV)的氦離子(He+)束轟擊鈮酸鋰樣品，在樣品表面下方一定區(qū)域內(nèi)形成晶格損傷，形成晶格損傷的部分具有小于沒(méi)有損傷的部分的折射率，將光束限制在波導(dǎo)區(qū)域中傳播。第二步使用聚焦離子束刻蝕的方法在樣品表面刻蝕出圓形或矩形的孔洞，混合的酸溶液可以通過(guò)這些孔洞接觸到具有晶格損傷的部分并進(jìn)一步把這些部分腐蝕掉，從而形成空氣隔層，懸空的波導(dǎo)結(jié)構(gòu)便在鈮酸鋰樣品的表面形成了。本發(fā)明鈮酸鋰光波導(dǎo)對(duì)在其中傳播的光信號(hào)有非常好的限制作用，具有極低的傳輸損耗，可以被廣泛應(yīng)用于電子、光學(xué)、和調(diào)制類(lèi)器件。
文檔編號(hào)G02F1/355GK103091774SQ20121045259
公開(kāi)日2013年5月8日 申請(qǐng)日期2012年11月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月13日
發(fā)明者姜瀟瀟, 司光遠(yuǎn), 呂江濤, 谷瓊嬋, 馬振鶴, 王鳳文 申請(qǐng)人:東北大學(xué)秦皇島分校