CN105158846A - 一种光学平面波导的制作方法 - Google Patents

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江彬
王城强
欧阳靖
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Abstract

本发明公开了一种光学平面波导的制作方法。本发明采用冷压焊工艺键合激光晶体波导板条和电光晶体波导板条，通过精确控制压力大小，并通过选取合适的键合材料和基板材料可以实现器件在工作时的良好散热，并可消除压力不均匀导致的内应力聚集。本制作方法成熟，一致性高，可批量化。

Description

一种光学平面波导的制作方法
技术领域
本发明专利涉及光学波导技术领域，尤其是涉及一种冷压焊工艺键合激光晶体与元器件。
背景技术
不同材料具有不同的物理特性，如迁移率、光学吸收特性、导热率和机械特性等。对于某项应用而言，一种材料往往不能满足所要求的全部光学特性，因此需要将两种或多种材料集成起来。在过去的几十年中，人们一直在探索一种能够将不同材料集成起来的方法，从而制作出功能更强大、性能更加优越的器件。
光纤和平板光波导一直以来都是激光传输领域两种比较重要的介质腔，光纤的制作工艺已经相当成熟，但光学平面波导板的加工工艺却并不是很成熟，虽然方法五花八门，但能做到批量的甚少。本专利采用的方案优点是，采用冷压焊工艺，可以大批量的实现激光晶体波导板条、电光晶体波导板条等应用十分广泛的光学晶体等元器件的键合。
发明内容
本发明专利的目的在于提供一种通过冷压焊工艺实现光学晶体等元器件的键合。
本专利采用如下技术方案实现的：
本发明专利通过冷压焊工艺，其基本加工流程是：将光学晶体加工到一定厚度，约1mm左右，而后在晶体的散热面上蒸镀一层铟膜或银膜或是金膜，同时在基板材料上也蒸镀相同的膜层，而后将晶体与基板材料在一定的均匀压力条件下和小于80~100℃的条件下进行键合。完成之后，将晶体拿去抛报道10~25um的厚度，最后将晶体拿去大片切小片。可以在抛薄晶体的另一面上再蒸镀相同的膜层，并键合另外一个基板，做成sandwidge结构，然后再大片切小片。见河面为金属，金属较好的延展性，可以消除键合热应力的影响。这种方式可以将激光晶体直接键合于基座上可以改善散热同时增加出光效率，将多个器件键合与同一基座上，可以令整机更小，同时提升其性能参数。
进一步的，所述方式用于BBO电光开关可以降低半波电压。
更进一步，所述方式键合上电光晶体就可以实现结构紧凑的主动调Q激光器。
附图说明
图1波导激光微片键合
图2BBO电光晶体键合
图3LD芯片，激光晶体和电光晶体同时键合均匀压力，以金属作为键合介质键合。
具体实施方式
下面结合附图对本发明专利做进一步说明：
如图1所示，波导激光微片的侧面散热条件很好，通过键合可以在不引入大的应力条件下，可以大大改善激光晶体的散热。对于提高Nd:YVO4、Nd:YAG、Nd:YLF、Yb:YAG等波导激光的出光效率。101为激光微片，102、103为同一类金属膜（铟膜或银膜或是金膜），104为基底，102金属膜镀于101激光微片侧面上，103金属膜镀于104基底上。在101与104之间施加均匀压力条件下，以金属作为键合介质将两者键合于一体。
如图2所示，101、107为基底；102、103、105、106为金属膜；104为BBO。这种结构，晶体以20mm计算，减薄至25μm，半波电压可以降到50V左右，如果减薄至12.5μm，可以得到25V的半波调制电压，这样在调Q激光器中，可以使整机体积大大减小。
如图3所示，101为LD，102为激光晶体，103为电光晶体，103为镀于101、102、103上的金属膜，104为镀于陶瓷基座上的金属膜，105为陶瓷介质。这样的结构可以将主动调Q激光器做成非常紧凑的结构。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明专利，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明专利的精神和范围内，在形式上和细节上可以对本发明专利做出各种变化，均为本发明专利的保护范围。

Claims (2)

1.一种光学平面波导的制作方法，包括激光微片、金属膜、基底、其主要的特征是：所述的金属膜采用冷压焊，将激光晶体与基底材料键合。
2.根据权利要求1所述的一种光学平面波导的制作方法，其主要的特征是：所述的金属膜是铟膜、银膜或金膜。
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