CN109814180B - 扇形周期光学超晶格极化晶体的制备方法及极化设备 - Google Patents
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Abstract
本申请公开了一种扇形周期光学超晶格极化晶体的制备方法及极化设备。该制备方法包括：S100、在超晶格晶体基材的+Z面和‑Z面分别制作第一电极结构和第二电极结构，其中，所述第一电极结构包括多条电极线，所述多条电极线在所述+Z面上排列成放射状的关于Y轴对称的扇形区域；所述第二电极结构包括多个电极区域；S200、根据斜夹角对所述多条电极线进行划分，形成多个子电极线组；S300、分别控制每个所述子电极线组的极化条件从而对所述超晶格晶体基材进行极化，即可获得所述扇形周期光学超晶格极化晶体。该制备方法可以获得均匀同周期占空比的扇形周期光学超晶格极化晶体器件，大大提高器件的光光转换效率。
Description
技术领域
本申请涉及一种扇形周期光学超晶格极化晶体的制备方法及极化设备，属于晶体光学器件领域。
背景技术
准相位匹配(QPM)技术是非线性光学中的一种重要的相位匹配技术。它具有很多的技术优势，其制作的光学超晶格极化晶体是光频率转换、光参量转换领域的重要材料，同时可以通过灵活的畴结构设计，满足不同应用场景下的需求。QPM技术的最大优点可以利用非线性材料的最大非线性系数，并可以使那些利用BPM技术无法实现相位匹配的晶体和通光波段得以实现频率变换，拓宽了非线性频率变换的范围，增加了调谐方式。扇形周期结构光学超晶格极化晶体是指将反转畴做成“扇形”结构，畴壁与Y轴有一定的倾斜夹角，这样晶体沿Y轴方向极化周期就保持连续的变化，从而在应用过程中，只需调整泵浦光束和周期极化晶体的相对位置，就可方便地实现波长的连续可调谐输出。扇形周期光学超晶格极化晶体器件是高端可调谐变频激光器的核心晶体器件，可以通过倍频、和频、差频、光参量振荡等多种光学频率转换方法，在光学检测、光电对抗等领域有着重要的作用。
但是在实际工艺中，由于反转畴为扇形结构，即电极结构与Y轴之间的倾斜夹角不同，在统一极化过程中，导致了畴域扩张速度不同，夹角越大，扩张速度越快，使得扇形周期结构的同周期占空比不一致，从而影响整个光学超晶格极化晶体器件的使用效率。
发明内容
根据本申请的一个方面，提供了一种扇形周期光学超晶格极化晶体的制备方法，通过该方法可以获得均匀同周期占空比的扇形周期光学超晶格极化晶体器件，大大提高器件的光光转换效率。
一种扇形周期光学超晶格极化晶体的制备方法，至少包括以下步骤：
S100、在超晶格晶体基材的+Z面和-Z面分别制作第一电极结构和第二电极结构；
其中，所述第一电极结构包括多条电极线，所述多条电极线在所述+Z面上排列成放射状的关于Y轴对称的扇形区域；
所述第二电极结构包括多个电极区域；
S200、根据斜夹角对所述多条电极线进行划分，形成多个子电极线组，每个所述子电极线组中至少包括一根所述电极线，所述子电极线组与所述电极区域相对应；
S300、分别控制每个所述子电极线组的极化条件从而对所述超晶格晶体基材进行极化，即可获得所述扇形周期光学超晶格极化晶体；
其中，所述斜夹角是指所述电极线与Y轴所形成的夹角。
可选地，所述按照斜夹角对所述多条电极线进行划分包括：
将斜夹角满足预设角度区间的电极线划分成一个子电极线组。
可选地，所述预设角度区间的跨度≤0.5°；
优选地，所述预设角度区间的跨度为定值。
可选地，所述超晶格晶体基材包括铌酸锂晶体、近铌酸锂晶体、钽酸锂晶体、近钽酸锂晶体、磷酸钛氧钾晶体、锗酸硼锂晶体、砷酸钛氧铷晶体中的任一种。
可选地，所述超晶格晶体基材的厚度≥0.1mm。
可选地，所述扇形周期光学超晶格极化晶体的极化周期为2.0μm～200μm，扇形周期的周期跨度≥0.01μm。
可选地，所述电极线的宽度为1μm～100μm。
可选地，步骤S300包括：采用外加脉冲电压的方法对所述子电极线组进行极化，分别控制每个所述子电极线组的极化条件，即可获得所述扇形周期光学超晶格极化晶体；
所述的极化条件包括反转电压、弛豫时间、脉冲个数。
可选地，所述分别控制每个所述子电极线组的极化条件包括：
分别对每个所述子电极线组施加外加脉冲电压，对不同的子电极线组，所施加的脉冲个数不同。
可选地，所述脉冲的个数随所述斜夹角的增大而减小。
可选地，还包括：
步骤S400、对所述扇形周期光学超晶格极化晶体进行光学级抛光，并根据所需的输入和输出激光在所述扇形周期光学超晶格极化晶体上镀上光学膜层。
本申请还提供一种扇形周期光学超晶格极化晶体，根据上述任一项所述的方法制备得到。
本申请又提供一种极化设备，其特征在于，包括用于夹持超晶格晶体基材的夹具、多个正电极插针、多个负电极插针、第一分路开关、第二分路开关、控制电路、高压放大器、程序控制设备；
所述夹具包括正极夹板和负极夹板；
所述正极夹板上设有多个用于使正电极插针穿过的通孔；
所述负极夹板上设有多个用于与负极插针接触的凸起；
所述正电极插针穿过所述通孔与超晶格晶体基材+Z面上的子电极线组的电极触点一一对应接触；
所述负电极插针通过所述凸起与所述超晶格晶体基材-Z面上的电极板的电极触点一一对应接触；
所述第一分路开关与正电极插针连接用于控制多个所述正电极插针的通断；
所述第二分路开关与负电极插针连接用于控制多个所述负电极插针的通断；
所述控制电路与所述高压放大器电连接，用于控制所述正电极插针和所述负电极插针上的电压；
所述程序控制设备与所述高压放大器连接，用于控制所述高压放大器。
本申请中，“同周期占空比”，是指所制作出的扇形结构极化晶体在相同的周期时所对应的晶体各个区域的占空比。
本申请能产生的有益效果包括：
本申请所提供的获得均匀同周期占空比的扇形周期光学超晶格极化晶体器件的制备方法，通过对放射状的扇形结构的多根电极线进行划分，形成不同的子电极线组，分别控制每个子电极线组的极化工艺，可获得同周期占空比接近的扇形周期光学超晶格极化晶体，即均匀得同周期占空比，可以应用在可调谐激光输出中，极大地提高激光的光光转换效率。
附图说明
图1为扇形周期光学超晶格极化晶体的一种制备方法的流程图；
图2为第一电极结构和第二电极结构的结构示意图；
图3为扇形周期光学超晶格极化晶体的工作状态示意图；
图4为扇形周期光学超晶格极化晶体的另一种制备方法的流程图；
图5为制备扇形周期光学超晶格极化晶体的设备的结构示意图。
部件和附图标记列表：
100a超晶格晶体基材； 100b扇形周期光学超晶格极化晶体；
101子电极线组； 1011电极线；
201正极夹板； 202负极夹板；
2021接地端； 301正电极插针；
302负电极插针； 401第一分路开关；
402第二分路开关； 500控制电路；
600高压放大器； 700比较电路；
701模拟信号； 800程序控制设备。
具体实施方式
下面结合实施例详述本申请，但本申请并不局限于这些实施例。
实施例1
图1为扇形周期光学超晶格极化晶体的一种制备方法的流程图，图2为第一电极结构和第二电极结构的结构示意图，图3为扇形周期光学超晶格极化晶体的工作状态示意图，图4为扇形周期光学超晶格极化晶体的另一种制备方法的流程图；下面结合图1～图4对本实施例进行说明。
如图1所示，本申请提供的一种扇形周期光学超晶格极化晶体的制备方法，至少包括以下步骤：
S100、在超晶格晶体基材的+Z面和-Z面分别制作第一电极结构和第二电极结构；
其中，所述第一电极结构包括多条电极线，所述多条电极线在所述+Z面上排列成放射状的关于Y轴对称的扇形区域；
所述第二电极结构包括多个电极区域；
S200、根据斜夹角对所述多条电极线进行划分，形成多个子电极线组，每个所述子电极线组中至少包括一根所述电极线，所述子电极线组与所述电极区域相对应；
S300、分别控制每个所述子电极线组的极化条件从而对所述超晶格晶体基材进行极化，即可获得所述扇形周期光学超晶格极化晶体；
其中，所述斜夹角是指所述电极线与Y轴所形成的夹角。
具体地，如图2所示，首先在超晶格晶体基材100a的+Z面布置多条电极线1011，使电极线1011排列成放射状的关于Y轴对称的扇形形状；然后对这些电极线1011按照斜夹角进行区域划分，形成不同的子电极线组101；最后按照子电极线组101进行极化，也就是说，分别控制每个子电极线组101的极化条件，使超晶格晶体基材100a极化后，得到均匀同周期占空比的扇形周期光学超晶格极化晶体100b。
可选地，采用光刻的方法分别在超晶格晶体基材的+Z面和-Z面制作第一电极结构和第二电极结构。
可选地，按照斜夹角对多条电极线进行划分包括：将斜夹角满足预设角度区间的电极线划分成一个子电极线组。不同的预设角度区间为不同的子电极线组。
具体地，由于多条电极线1011在所述+Z面上排列成放射状的关于Y轴对称的扇形区域，所以位于中间的电极线1011与Y轴重复，该电极线与Y轴的斜夹角为0°，其余电极线的斜夹角沿着左右两端的方向均逐渐增大。这样可以根据斜夹角的不同对电极线1011的进行划分，将斜夹角满足预设角度区间的电极线1011划分成一个子电极线组101。
在一个具体的示例中，位于Y轴左侧的预设角度区间为(0°-2°)、(2°-4°)、(4°-6°)、(6°-8°)、等等，预设角度区间依次排列直到把左侧所有的电极线1011均进行划分，预设角度区间的跨度为2°。在每个预设角度区间内的所有电极线1011组成一个子电极线组101，即每2°形成一个子电极线组101。具体来说，斜夹角满足(0°-2°)范围的电极线1011组成一个子电极线组101、斜夹角满足(2°-4°)范围的电极线1011组成一个子电极线组101、斜夹角满足(4°-6°)范围的电极线1011组成一个子电极线组101、斜夹角满足(6°-8°)范围的电极线1011组成一个子电极线组101、等等，从而把电极线1011划分为不同的子电极线组101。位于每个预设角度区间内的电极线1011的数量本申请不做严格限定，只要保证在每一个子电极线组101中至少包括一根电极线1011即可。同样地，位于Y轴右侧的预设的角度区间也可以按照与左侧对称的方式进行排列，即位于Y轴右侧的预设的角度区间为(0°-2°)、(2°-4°)、(4°-6°)、(6°-8°)、等等，角度区间依次排列直到把右侧所有的电极线1011都进行划分。当然，左右两侧的预设的角度区间也可以不对称。在该示例中，预设的角度区间为连续型的角度区间。
在另一个具体的示例中，位于Y轴一侧的预设的角度区间为(0°-3°)、(3°-6°)、(6°-9°)、(9°-12°)、等等，角度区间依次排列直到把左侧所有的电极线1011都进行划分，预设角度区间的跨度为3°，即每3°形成一个子电极线组101。在该示例中，预设的角度区间为连续型的角度区间。
在又一个具体的示例中，位于Y轴一侧的预设的角度区间为(0°-2°)、(4°-6°)、(8°-10°)、等等，角度区间依次排列直到把一侧所有的电极线1011均进行划分，预设角度区间的跨度为2°。在该示例中，预设的角度区间为间隔型的角度区间。
当然，在其他示例中，跨度还可以为变值，例如，预设的角度区间为(0°-2°)、(3°-6°)、(7°-10°)、等等。
本申请中，对预设角度区间的具体的划分方式不做严格限定，本领域技术人员可以根据电极线的分布情况和实际的生产需要选择合适的预设角度区间。
优选地，预设角度区间的跨度≤0.5°
优选地，预设角度区间的跨度为定值。
例如，预设的角度区间为(0°-0.4°)、(0.4°-0.8°)、(0.8°-1.2°)、等等，角度区间依次排列直到把所有的电极线1011都进行划分，预设角度区间的跨度为0.4°。划分越细(即跨度越小)，将获得的同周期占空比越均匀。
本申请中的一种获得均匀同周期占空比的扇形周期光学超晶格极化晶体器件的制备方法，将所制作的极化电极结构(扇形的第一电极结构)按照斜夹角区间进行划分，并采用分段控制极化的方法，完成晶体的极化工艺，从而获得均匀的同周期占空比。
可选地，超晶格晶体基材包括铌酸锂晶体、近铌酸锂晶体、钽酸锂晶体、近钽酸锂晶体、磷酸钛氧钾晶体、锗酸硼锂晶体、砷酸钛氧铷晶体中的任一种。
具体地，超晶格晶体基材100a包括铌酸锂晶体及其相近晶体(LN、SLN、MgLN、ZnLN等)、钽酸锂晶体及其相近晶体(LT、SLT、MgLT、MgSLT等)、磷酸钛氧钾晶体(KTP)、锗酸硼锂晶体(LBGO)、砷酸钛氧铷晶体(PPRTP)等。
可选地，超晶格晶体基材的厚度≥0.1mm。
可选地，扇形周期光学超晶格极化晶体100b的极化周期为2.0μm～200μm，扇形周期的周期跨度≥0.01μm。
具体地，如图3所示，在扇形周期光学超晶格极化晶体100b的制作光学器件中，上下极化周期不同。例如，位于上面的晶体形成了小极化周期，极化周期可以为2-50μm中任一值，位于下面的晶体形成了大极化周期，极化周期可以为100-200μm中任一值。在工作时，沿Y轴移动扇形周期光学超晶格极化晶体100b(图3中的上下方向)，即可输出不同波长λ的激光，例如可以输出波长分别为λ1、λ2、λ3、λ4的4种激光。
本申请中，扇形周期的周期跨度是指大周期到小周期的差值。
可选地，电极线的宽度为1μm～100μm。
可选地，步骤S300包括：采用外加脉冲电压的方法对子电极线组进行极化，分别控制每个子电极线组的极化条件，即可获得扇形周期光学超晶格极化晶体；
极化条件包括反转电压、弛豫时间、脉冲个数。
可选地，分别控制每个子电极线组的极化条件包括：分别控制每个子电极线组的反转电压，反转电压为3500V/mm～4500V/mm。
可选地，分别控制每个子电极线组的极化条件包括：分别控制每个子电极线组的弛豫时间，弛豫时间10ms～50ms。
可选地，分别控制每个子电极线组的极化条件包括：分别对每个子电极线组施加外加脉冲电压，对不同的子电极线组，所施加的脉冲个数不同。
具体地，对不同的子电极线组101施加不同的脉冲个数。子电极线组101关于Y轴对称分布时，彼此对称的子电极线组101上施加的脉冲个数相同。例如，如图2所示，Y轴右侧的多个子电极线组101分别与不同的电极触点1012电连接，实现了分别对每个右侧子电极线组101施加外加脉冲电压，又由于左右彼此对称的子电极线组101之间电连接，也实现了分别对每个左侧的子电极线组101施加外加脉冲电压。
可选地，脉冲的个数随斜夹角的增大而减小。
由于脉冲的个数随斜夹角的增大而减小，从而使得位于外侧的子电极线组101(斜夹角较大的子电极线组)所对应的畴域的扩张速度减慢，使得扇形周期结构的同周期占空比趋于一致，也就是说获得均匀同周期占空比。
可选地，所述的制备方法，还包括：
步骤S400、对扇形周期光学超晶格极化晶体进行光学级抛光，并根据所需的输入和输出激光在扇形周期光学超晶格极化晶体上镀上光学膜层。
本申请提供了一种获得均匀同周期占空比的扇形周期光学超晶格极化晶体器件的制备方法，如图4所示，主要步骤是准备晶圆，然后在其上面通过光刻、镀膜制作所设计好的电极结构，接着进行分段极化，腐蚀后通过显微镜检测占空比及均匀性，最后抛光、镀膜、通光测试，完成扇形周期光学超晶格极化晶体的制作。
本申请还提供了一种扇形周期光学超晶格极化晶体，根据上述任一项所述的方法制备得到。
实施例2
图5为制备扇形周期光学超晶格极化晶体的设备的结构示意图，下面结合图5对本实施例进行说明。
如图5所示，本申请提供的一种用于制备上述所述的扇形周期光学超晶格极化晶体的极化设备，包括用于夹持超晶格晶体基材的夹具、多个正电极插针301、多个负电极插针302、第一分路开关401、第二分路开关402、控制电路500、高压放大器600、程序控制设备800；
所述夹具包括正极夹板201和负极夹板202；
所述正极夹板201上设有多个用于使正电极插针301穿过的通孔；
所述负极夹板202上设有多个用于与负极插针302接触的凸起；
所述正电极插针301穿过所述通孔与超晶格晶体基材100a的+Z面上的子电极线组101的电极触点1012一一对应接触；
所述负电极插针302通过所述凸起与所述超晶格晶体基材100a的-Z面上的电极板102的电极触点1012一一对应接触；
所述第一分路开关401与正电极插针301连接用于控制多个所述正电极插针301的通断；
所述第二分路开关402与负电极插针302连接用于控制多个所述负电极插针302的通断；
控制电路500与高压放大器600电连接，用于控制正电极插针301和负电极插针302上的电压；
程序控制设备800与高压放大器600连接，用于控制高压放大器600。
可选地，程序控制设备800可以为计算机。
可选地，所述设备还包括比较电路700，比较电路700的一端电连接在控制电路500和第二分路开关402之间，比较电路700的另一端与程序控制设备800电连接，比较电路700用于提供反馈信号。
本申请中，通过比较电路700的电流反馈，在程序控制设备800上呈现出模拟波形和实际波形之间的差异，排除极化过程中的异常情况。
实施例3
本实例中提出一种获得均匀同周期占空比的扇形周期光学超晶格极化晶体器件的制备方法，制备极化周期为23-32um，基质材料为掺镁铌酸锂晶体，用于OPO中远红外晶体频率转换器件的制备。制作方法具体如下：
准备一片2mm厚度三英寸掺镁铌酸锂晶圆(超晶格晶体基材100a)，在其﹢Z面和-Z面上进行光刻、镀膜，制作出所设计的第一电极结构。晶圆的﹢Z面上电极线1011的宽度为5um，第一电极结构中间部分的电极线1011与晶圆Y轴的斜夹角为0°，并朝两端增大，按照预设角度区间(0°-0.5°)、(0.5°-1°)、(1°-1.5°)、(1.5°-2°)……将多根电极线1011划分不同的子电极线组101，Y轴左右两侧的电极线1011的划分方式相同，关于Y轴对称的子电极线组101彼此电连接；-Z面上的金属电极区域102为块状区间，区间大小与+Z面上的子电极线组101一一对应；+Z面和-Z面上均有电极触点1012，位于Y轴同侧的子电极线组101分别与不同的电极触点1012接触，电极触点1012在正反面的位移偏差≤10um，电极触点1012为直径大小100um的圆形。
对铌酸锂晶体进行分段极化工艺，如图5所示，用于制备扇形周期光学超晶格极化晶体的设备包括带有控制程序的计算机(程序控制设备800)、高压放大器600、控制电路500、手动或自动的第一分路开关401、手动或自动的第二分路开关402、比较电路700、模拟电信号701、夹具(正极夹板201上镂空数个通孔，用于正电极插针301的通过；负极夹板202凸起一些小点区域，用于与负电极插针302接触)、接地端2021；通过夹具夹持已做好电极结构的铌酸锂晶体，分别在正极夹板201和负极夹板202的四端用螺丝锁死，正、负电极插针完整地接触到各接触点；采用计算机内的外加脉冲电压的程序，并通过高压放大器600、控制电路500进行电压放大，根据不同的子电极线组101，通过手动或自动的分路开关分段控制各子电极线组101的极化工艺条件，具体为：角度区间为(0°-0.5°)的子电极线组101施加100个脉冲、角度区间为(0.5°-1°)的子电极线组101施加90个脉冲、角度区间为(1°-1.5°)的子电极线组101施加80个脉冲、角度区间为(1.5°-2°)的子电极线组101施加70个脉冲，以此类推。
本实施例中，还通过比较电路700的电流反馈，在计算机上呈现出模拟波形和实际波形之间的差异，排除极化过程中的异常情况；晶体极化后，用HF酸进行腐蚀，在显微镜下检验；检验合格后，进行划片切割、端面抛光、镀膜、光学通光测试，完成均匀同周期占空比的23-32um扇形周期光学超晶格极化晶体器件。
以上所述，仅是本申请的几个实施例，并非对本申请做任何形式的限制，虽然本申请以较佳实施例揭示如上，然而并非用以限制本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案的范围内，利用上述揭示的技术内容做出些许的变动或修饰均等同于等效实施案例，均属于技术方案范围内。
Claims (14)
1.一种扇形周期光学超晶格极化晶体的制备方法，其特征在于，至少包括以下步骤：
S100、在超晶格晶体基材的+Z面和-Z面分别制作第一电极结构和第二电极结构；
其中，所述第一电极结构包括多条电极线，所述多条电极线在所述+Z面上排列成放射状的关于Y轴对称的扇形区域；
所述第二电极结构包括多个电极区域；
S200、根据斜夹角对所述多条电极线进行划分，形成多个子电极线组，每个所述子电极线组中至少包括一根所述电极线，多个所述子电极线组与多个所述电极区域一一对应；
S300、分别控制每个所述子电极线组的极化条件从而对所述超晶格晶体基材进行极化，即可获得所述扇形周期光学超晶格极化晶体；
其中，所述斜夹角是指多条所述电极线中的每条与Y轴所形成的夹角。
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述根据斜夹角对所述多条电极线进行划分包括：
将斜夹角满足预设角度区间的电极线划分成一个子电极线组。
3.根据权利要求2所述的制备方法，其特征在于，所述预设角度区间的跨度≤0.5°。
4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述预设角度区间的跨度为定值。
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超晶格晶体基材包括铌酸锂晶体、近铌酸锂晶体、钽酸锂晶体、近钽酸锂晶体、磷酸钛氧钾晶体、锗酸硼锂晶体和砷酸钛氧铷晶体中的任一种。
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述超晶格晶体基材的厚度≥0.1mm。
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述扇形周期光学超晶格极化晶体的极化周期为2.0μm～200μm，扇形周期的周期跨度≥0.01μm。
8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述电极线的宽度为1μm～100μm。
9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤S300包括：采用外加脉冲电压的方法对所述子电极线组进行极化，分别控制每个所述子电极线组的极化条件，即可获得所述扇形周期光学超晶格极化晶体；
所述的极化条件包括反转电压、弛豫时间或脉冲个数。
10.根据权利要求9所述的制备方法，其特征在于，所述分别控制每个所述子电极线组的极化条件包括：
分别对每个所述子电极线组施加外加脉冲电压，对不同的子电极线组，所施加的脉冲个数不同。
11.根据权利要求10所述的制备方法，其特征在于，所述脉冲的个数随所述斜夹角的增大而减小。
12.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，还包括：
步骤S400、对所述扇形周期光学超晶格极化晶体进行光学级抛光，并根据所需的输入和输出激光在所述扇形周期光学超晶格极化晶体上镀上光学膜层。
13.一种扇形周期光学超晶格极化晶体，其特征在于，根据权利要求1至12中任一项所述的方法制备得到。
14.一种极化设备，其特征在于，包括用于夹持超晶格晶体基材的夹具、多个正电极插针、多个负电极插针、第一分路开关、第二分路开关、控制电路、高压放大器、程序控制设备；
所述夹具包括正极夹板和负极夹板；
所述正极夹板上设有多个用于使正电极插针穿过的通孔；
所述负极夹板上设有多个用于与负极插针接触的凸起；
所述正电极插针穿过所述通孔与超晶格晶体基材+Z面上的子电极线组的电极触点一一对应接触；
所述负电极插针通过所述凸起与所述超晶格晶体基材-Z面上的电极区域的电极触点一一对应接触；
所述第一分路开关与正电极插针连接用于控制多个所述正电极插针的通断；
所述第二分路开关与负电极插针连接用于控制多个所述负电极插针的通断；
所述控制电路与所述高压放大器电连接，用于控制所述正电极插针和所述负电极插针上的电压；
所述程序控制设备与所述高压放大器连接，用于控制所述高压放大器；
其中，所述极化设备用于权利要求1至12中任一项所述的制备方法。
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