CN102732930A - 制作玻璃基离子交换光导的方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种制作玻璃基离子交换光导的方法，包括：在玻璃基片上形成图案化的铝膜；对铝膜进行阳极氧化处理；对带有处理后的铝掩膜的玻璃基片进行离子交换，形成光波导。本发明还公开了用于对铝膜进行阳极氧化处理的装置，放置正极和负极的电解液被带有铝膜的玻璃基片隔开。按照本发明制作得到的氧化铝掩膜致密性好，实现方法简单易行，且制作得到的光波导与光纤匹配良好，损耗低。

Description

制作玻璃基离子交换光导的方法

技术领域

本发明涉及玻璃基离子交换技术，特别涉及一种制作玻璃基离子交换光波导的方法。

背景技术

传统的铝膜氧化法通常为固体阳极氧化法，采用上下金属平板电极贴合于带有金属掩膜的玻璃基片上下表面。正极贴合于铝膜面，负极贴合于另一表面，通过加载电压使得铝膜氧化。这种方法对金属平板电极的平整度要求高，而且要求电极与玻璃贴合紧密。

发明内容

本发明的目的在于提供一种制作玻璃基离子交换光波导的方法，在波导制作工艺过程中引入对图形化的铝膜的阳极氧化预处理，以柠檬酸溶液作为电解液和电解介质的方法完成对图形化的铝膜的氧化，实现简单，氧化铝掩膜对银线的抑制效果好；制作得到的光波导与光纤匹配良好，损耗低。

本发明的技术方案包括一种制作玻璃基离子交换光导的方法，包括：在玻璃基片上形成图案化的铝膜；对铝膜进行阳极氧化处理；对带有处理后的铝掩膜的玻璃基片进行离子交换，形成光波导。

其中，在该阳极氧化处理过程中采用柠檬酸溶液作为电解液。该玻璃基片带有图案化铝膜一侧所在的柠檬酸溶液中设置正极，相对一侧所在的柠檬酸溶液中设置负极。所述柠檬酸溶液的质量分数为10％-30％。

其中，在该阳极氧化处理过程中，加载100-300伏特的电压。

本发明还包括一种用于对铝膜进行阳极氧化处理的装置，包括：

第一容器，用于容纳第一电解液；

第二容器，至少底部设有开口，该第二容器置于该第一容器内并用于容纳第二电解液；

其中，该第二容器底部开口用于与具有该待处理的铝膜的玻璃基片密封连接，从而将所述第一电解液与所述第二电解液隔开。

其中，所述铝膜面向该第二电解液，正电极设置在该第二电解液中，负电极在该第一电解液中。

或者，所述铝膜面向该第一电解液，正电极设置在该第一电解液中，负电极设置在该第二电解液中。

其中，该第二容器与该玻璃基片利用过绝缘耐热胶粘合。

本发明还包括一种用于对铝膜进行阳极氧化处理的装置，包括：容器，包括第一容腔和第二容腔，分别用于容纳第一电解液和第二电解液，其中该第一容腔和第二容腔构造为被带有铝膜的玻璃基片隔开。

以及，一种用于对铝膜进行阳极氧化处理的装置，包括：

第一容器，用于容纳第一电解液并且具有第一开口；

第二容器，用于容纳第二电解液并且具有第二开口；

其中，该第一容器和该第二容器构造为分别在该第一开口和该第二开口与具有该铝膜的玻璃基片密封。

该第一和第二容器与该玻璃基片利用过绝缘耐热胶粘合。

本发明的积极技术效果在于：1.制作得到的氧化铝掩膜致密性好；2.实现方法简单易行；3.制作得到的光波导与光纤匹配良好，损耗低。

附图说明

图1是本发明的方法的流程图。

图2是按照本发明一个实施例的装置的示意图。

图3是按照本发明另一实施例的装置的示意图。

具体实施方式

以下结合附图所示实施例对本发明作详细说明。

如图1所示，一种玻璃基离子交换光波导的制作方法：

如步骤100，对玻璃基片进行镀膜、光刻，形成玻璃基片上图形化的铝膜。

步骤120，对带有图案化铝膜的玻璃基片进行阳极氧化处理。在一个实施例中，用带有图形化的铝膜的玻璃基片将盛有一部分柠檬酸溶液的容器和盛有另一部分柠檬酸溶液的另一容器彼此隔离；正电极插入容器的柠檬酸溶液中，负电极插入另一容器的柠檬酸溶液中，有图形化的铝膜的玻璃基片面朝向容器的柠檬酸溶液；当正电极与负电极间加载了100～300V的电场时，在电化学的作用下，铝失去电子并与氧结合形成氧化物，从而进一步形成氧化铝掩膜。所述柠檬酸溶液的质量分数为10％～30％。

步骤130，对带有氧化铝掩膜的玻璃基片进行离子交换，完成光波导的制作。

如图2所示，一种对图形化的铝膜进行阳极氧化工艺的装置：将盛有柠檬酸溶液(2)的辅助容器(3)嵌入容器(8)的另一柠檬酸溶液(6)中，辅助容器(3)底面设置待交换的带有图形化的铝膜(4)的玻璃基片(5)与容器(8)彼此隔离，其中有图形化的铝膜(4)的玻璃基片(5)面朝向辅助容器(3)的柠檬酸溶液(2)，柠檬酸溶液(2)中嵌入正电极(1)，另一柠檬酸溶液(6)中嵌入负电极(7)，玻璃基片(5)、正电极(1)和负电极(7)相互平行。

如图3所示，另一种进行阳极氧化工艺的装置：将容器(9)中间用带有图形化的铝膜(4′)的玻璃基片(5′)隔成两个容腔，在一个容腔中盛有一部分柠檬酸溶液(2′)，柠檬酸溶液(2′)中插入正电极(1′)；在另一个容腔中盛有另一部分柠檬酸溶液(6′)，柠檬酸溶液(6′)中插入负电极(7′)；有图形化的铝膜(4′)的玻璃基片(5′)面朝向一个容腔的柠檬酸溶液(2′)。以上两种技术方案中，所述容器(9)为石英、陶瓷或玻璃容器；所述正、负电极(1′)和(7′)为金或铂金电极。

示例1

对清洗完成的3英寸玻璃基片进行镀膜、光刻得到带有光波导图形铝膜的玻璃基片。

在内壁直径为12cm的圆形石英容器中置入质量分数为20％的柠檬酸溶液以及铂金电极。内壁直径为7cm的石英圆筒形管与带有光波导图形的铝膜的直径为7.5cm的玻璃基圆片通过绝缘耐热胶粘合成一个密闭容器，带有光波导图形的铝膜朝上。置入质量分数为20％的柠檬酸溶液以及铂金电极。将石英圆筒形管与带有光波导图形的铝膜的玻璃基片合成的密闭容器置入内壁直径为12cm的圆形石英容器中。在两片电极间对玻璃基片加载100V的电压1小时完成铝掩膜的氧化。

对带有氧化铝掩膜的玻璃基片进行离子交换，完成光波导的制作。

示例2：

对清洗完成的3英寸玻璃基片进行镀膜、光刻得到带有光波导图形铝膜的玻璃基片。

将两个对称的带有支撑的直径为7cm的圆形石英容器通过绝缘耐热胶密闭粘合在直径为7.5cm的带有铝掩膜的玻璃基圆片两侧，玻璃基圆片连同两侧的石英容器竖直放置。两侧分别置入质量分数为30％的柠檬酸溶液以及铂金电极。在两片电极间对玻璃基片加载200V的电压20分钟完成铝掩膜的氧化。对带有氧化铝掩膜的玻璃基片进行离子交换，完成光波导的制作。

示例3：

对清洗完成的3英寸玻璃基片进行镀膜、光刻得到带有光波导图形铝膜的玻璃基片。

将两个对称的带有支撑的直径为7cm的圆形石英容器通过绝缘耐热胶密闭粘合在直径为7.5cm的带有铝掩膜的玻璃基圆片两侧，玻璃基圆片连同两侧的石英容器竖直放置。两侧分别置入质量分数为10％的柠檬酸溶液以及铂金电极。在两片电极间对玻璃基片加载300V的电压45分钟完成铝掩膜的氧化。对带有氧化铝掩膜的玻璃基片进行离子交换，完成光波导的制作。

尽管本发明依照其优选实施方式描述，但是存在落入本发明范围内的改变、置换和各种替代等同物。这里提供的示例仅是说明性的，而不是对本发明的限制。

为了简明，本说明书省略了对公知技术的描述。

Claims (12)

1.一种制作玻璃基离子交换光导的方法，其特征在于，该方法包括：

在玻璃基片上形成图案化的铝膜；

对铝膜进行阳极氧化处理；

对带有处理后的铝掩膜的玻璃基片进行离子交换，形成光波导。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在该阳极氧化处理过程中采用柠檬酸溶液作为电解液。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在该阳极氧化处理过程中，该玻璃基片带有图案化铝膜一侧所在的柠檬酸溶液中设置正极，相对一侧所在的柠檬酸溶液中设置负极。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述柠檬酸溶液的质量分数为10％-30％。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，在该阳极氧化处理过程中，加载100-300伏特的电压。

6.一种用于对铝膜进行阳极氧化处理的装置，其特征在于，该装置包括：

第一容器，用于容纳第一电解液；

第二容器，至少底部设有开口，该第二容器置于该第一容器内并用于容纳第二电解液；

其中，该第二容器底部开口用于与具有该待处理的铝膜的玻璃基片密封连接，从而将所述第一电解液与所述第二电解液隔开。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述铝膜面向该第二电解液，正电极设置在该第二电解液中，负电极在该第一电解液中。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述铝膜面向该第一电解液，正电极设置在该第一电解液中，负电极设置在该第二电解液中。

9.根据权利要求6-8任一项所述的装置，其特征在于，该第二容器与该玻璃基片利用过绝缘耐热胶粘合。

10.一种用于对铝膜进行阳极氧化处理的装置，其特征在于，该装置包括：

容器，包括第一容腔和第二容腔，分别用于容纳第一电解液和第二电解液，其中该第一容腔和第二容腔构造为被带有铝膜的玻璃基片隔开。

11.一种用于对铝膜进行阳极氧化处理的装置，其特征在于，该装置包括：

第一容器，用于容纳第一电解液并且具有第一开口；

第二容器，用于容纳第二电解液并且具有第二开口；

其中，该第一容器和该第二容器构造为分别在该第一开口和该第二开口与具有该铝膜的玻璃基片密封。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，该第一和第二容器与该玻璃基片利用过绝缘耐热胶粘合。

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