CN115056081B - 一种晶体微盘光学谐振腔制备设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种晶体微盘光学谐振腔制备设备及方法，涉及光学技术领域，制备设备包括驱动装置、晶体固定支架、打磨基座、三维平移台和控制装置，打磨基座包括基座主体和支撑部，支撑部的第一端与基座主体的上表面连接，支撑部的第一侧与基座主体的上表面之间形成第一夹角，支撑部的第二端向支撑部的第二侧弯折形成弯折部，弯折部与支撑部之间形成第二夹角。通过采用设置有三个固定面的打磨基座与自动化机械加工设备配合使用，可对高纯度的晶体微腔进行定型、倒角以及抛光，可将晶体侧表面光滑度达到Ra<0.01um，制备品质因子超过5.4×109的晶体微腔，并且可以自由控制微腔直径大小与侧边曲率半径，大大提高了晶体微腔的性能与良率，提高产品的一致性。
Description
技术领域
本发明涉及光学技术领域，尤其涉及一种晶体微盘光学谐振腔制备设备及方法。
背景技术
超高品质因子微型光学谐振腔是微型孤子光源、高灵敏传感器、高性能光电调制模块等先进仪器的核心部件。它具有抗电子干扰、体积紧凑以及易于集成的优点。可以在极小的模式体积内达成超高的能量密度，从而实现常规光电器件中无法实现的高能物理过程。
光学微腔的制备方法主要有片上微加工技术和熔融制备技术两种。片上微谐振腔器件主要借助于传统半导体工艺，通过化学刻蚀、等离子体刻蚀、激光直写等方式实现。微谐振腔的熔融制备技术通过尖端放电或激光加工的方式将高纯度石英加热熔融塑形来实现高品质因子光学微谐振腔的制备。无论是片上微加工技术还是熔融制备技术均存在制备难度大，加工工艺繁琐和制造成本高的问题。
发明内容
本发明提供一种晶体微盘光学谐振腔制备设备，用以解决现有技术存在制备难度大，加工工艺繁琐和制造成本高的问题。
本发明提供一种晶体微盘光学谐振腔制备设备，包括：
驱动装置；
晶体固定支架，与所述驱动装置的转轴连接，所述晶体固定支架用于固定晶体；
打磨基座，包括基座主体和支撑部，所述支撑部的第一端与所述基座主体的上表面连接，所述支撑部的第一侧与所述基座主体的上表面之间形成第一夹角，所述支撑部的第二端向所述支撑部的第二侧弯折形成弯折部，所述弯折部与所述支撑部之间形成第二夹角，所述基座主体靠近所述驱动装置一端的上表面形成第一固定面，所述支撑部的第二侧形成第二固定面，所述弯折部背离所述支撑部的一侧形成第三固定面；
三维平移台，与所述驱动装置相对设置，所述三维平移台上设置有压力检测装置，所述打磨基座设置于所述压力检测装置的上部；
控制装置，分别与所述驱动装置、所述压力检测装置以及所述三维平移台的伺服电机电连接。
根据本发明实施例提供的一种晶体微盘光学谐振腔制备设备，还包括：
图像传感器，与所述控制装置电连接，所述图像传感器用于获取所述晶体的表面图像信息，并发送至所述控制装置。
根据本发明实施例提供的一种晶体微盘光学谐振腔制备设备，还包括：
显微镜，与所述晶体固定支架相对设置，所述图像传感器设置于所述显微镜的目镜端。
根据本发明实施例提供的一种晶体微盘光学谐振腔制备设备，所述驱动装置的转轴设置有夹持组件，所述晶体固定支架呈杆状结构，所述夹持组件夹持于所述晶体固定支架的第一端，所述晶体固定支架第二端的端部为平面，所述晶体固定支架第二端的端部与所述晶体粘接。
本发明还提供一种晶体微盘光学谐振腔制备方法，所述制备方法基于上述任意一项所述的晶体微盘光学谐振腔制备设备，所述方法包括以下步骤：
步骤100，将晶体固定于所述晶体固定支架；
步骤200，控制所述驱动装置带动所述晶体转动；
步骤300，控制三维平移台驱动所述打磨基座运动，以使得第一固定面的打磨柔性衬底对所述晶体进行定型打磨；
步骤400，控制三维平移台驱动所述打磨基座运动，以使得第三固定面和第二固定面的打磨柔性衬底依次对所述晶体进行倒角打磨；
步骤500，控制三维平移台驱动所述打磨基座运动，以使得所述第三固定面、所述第二固定面以及所述第一固定面的抛光柔性衬底依次对所述晶体进行抛光。
根据本发明实施例提供的一种晶体微盘光学谐振腔制备方法，在执行所述步骤500之后还执行以下步骤：
检测所述晶体表面的光滑度；
确定所述晶体表面的光滑度大于预设值，更换目数更小的抛光柔性衬底，并重复执行所述步骤500，直至所述晶体表面的光滑度小于所述预设值。
根据本发明实施例提供的一种晶体微盘光学谐振腔制备方法，所述步骤300包括以下步骤：
控制所述三维平移台驱动所述打磨基座运动，以使得所述第一固定面移动至所述晶体的下方；
控制所述三维平移台驱动所述打磨基座沿Z轴向上运动，以使得第一固定面的打磨柔性衬底对所述晶体进行定型打磨；
当压力检测装置检测的压力值达到第一预设压力值时，控制所述三维平移台停止沿Z轴向上运动，并控制所述三维平移台驱动所述打磨基座运动在XY平面内做“Z”字型运动；
当所述压力值的变化幅度小于预定值时，控制所述驱动装置停止转动。
根据本发明实施例提供的一种晶体微盘光学谐振腔制备方法，所述步骤400包括以下步骤：
控制所述三维平移台驱动所述打磨基座运动，以使得所述第三固定面移动至所述晶体的下方；
控制所述三维平移台驱动所述打磨基座沿Z轴向上运动；
当所述压力检测装置检测的压力值达到第二预设压力值时，控制所述三维平移台停止沿Z轴向上运动，并控制所述三维平移台驱动所述打磨基座沿X轴运动，以使得所述第三固定面的打磨柔性衬底对所述晶体的一侧进行倒角打磨；
控制所述三维平移台驱动所述打磨基座运动，以使得所述第二固定面移动至所述晶体的下方；
控制所述三维平移台驱动所述打磨基座沿Z轴向上运动；
当所述压力检测装置检测的压力值达到第二预设压力值时，控制所述三维平移台停止沿Z轴向上运动，并控制所述三维平移台驱动所述打磨基座沿X轴运动，以使得所述第二固定面的打磨柔性衬底对所述晶体的另一侧进行倒角打磨。
根据本发明实施例提供的一种晶体微盘光学谐振腔制备方法，所述打磨柔性衬底包括柔性片和设置于所述柔性片一侧的砂纸。
本发明实施例提供的晶体微盘光学谐振腔制备设备，通过采用设置有三个固定面的打磨基座与自动化机械加工设备配合使用，可对高纯度的晶体微腔进行定型、倒角以及抛光，可将晶体侧表面光滑度达到Ra<0.01um，制备品质因子超过5.4×109的晶体微腔，并且可以自由控制微腔直径大小与侧边曲率半径，大大提高了晶体微腔的性能与良率，提高产品的一致性。相较于现有的加工技术，有效简化了加工工艺，降低了制备难度，降低了生产成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种晶体微盘光学谐振腔制备设备的结构示意图；
图2是本发明实施例提供的打磨基座的结构示意图。
附图标记：1、驱动装置；2、打磨基座；3、压力检测装置；4、三维平移台；5、晶体固定支架；6、打磨柔性衬底；7、控制装置；8、显微镜；9、图像传感器；C、第一固定面；B、第二固定面；A、第三固定面。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明的实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不能用来限制本发明的范围。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明实施例和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明实施例的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明实施例的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例中的具体含义。
在本发明实施例中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明实施例的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
下面结合图1-图2描述本发明实施例的晶体微盘光学谐振腔制备设备。图1示例了一种晶体微盘光学谐振腔制备设备的结构示意图，图2示例了本发明实施例提供的打磨基座的结构示意图，如图1和图2所示，晶体微盘光学谐振腔制备设备包括驱动装置1、晶体固定支架5、打磨基座2、三维平移台4和控制装置7，驱动装置1用于驱动晶体转动，晶体固定支架5与驱动装置1的转轴连接，晶体固定支架5用于固定晶体。
打磨基座2包括基座主体和支撑部，支撑部的第一端与基座主体的上表面连接，支撑部的第一侧与基座主体的上表面之间形成第一夹角，支撑部的第二端向支撑部的第二侧弯折形成弯折部，弯折部与支撑部之间形成第二夹角，基座主体靠近驱动装置1的一端的上表面形成第一固定面C，支撑部的第二侧形成第二固定面B，弯折部背离支撑部的一侧形成第三固定面A。第一固定面C、第二固定面B和第三固定面A均用于固定抛光柔性衬底和打磨柔性衬底6。基座主体与支撑部可以一体成型，也可粘接连接。
三维平移台4与驱动装置1相对设置，三维平移台4的平台上设置有压力检测装置3，打磨基座2设置于压力检测装置3的上部。三维平移台4用于驱动打磨基座2分别沿X轴、Y轴以及Z轴运动，进而实现打磨基座2在空间内的自由运动，使得固定面上的打磨柔性衬底6和抛光柔性衬底分别对晶体进行定型、倒角、抛光。其中Y轴与驱动装置1转轴的轴线平行，X轴与驱动装置1转轴的轴线垂直，Z轴处于竖直方向。控制装置7分别与驱动装置1、压力检测装置3以及三维平移台4的伺服电机电连接。
这里需要说明的是，驱动装置1为电机，当然也可以为其它转动装置，驱动装置1通过驱动晶体转动，进而实现对晶体进行定型、倒角和抛光。三维平移台4为三维精密平移台，使用三维精密平移台有效提高了打磨基座2的移动精度，进而提高了晶体微腔的品质因子。打磨基座2用于承载抛光柔性衬底和打磨柔性衬底6，通过使用设置有三个固定面的打磨基座2，可以完成晶体的定型、晶体的倒角以及抛光等多道工序，加工过程中无需更换打磨基座2，简化了加工工艺，通过更换不同的打磨基座2可制备不同侧边曲率半径的晶体光学微腔。
这里还需要说明的是，压力检测装置3用于检测对晶体进行定型、倒角以及抛光过程中打磨基座2受到的压力，并将受到的压力转化成电信号发送至控制装置7。压力检测装置3可以为压力应变片，也可以为压电薄膜传感器等压力感应装置。控制装置7为工控计算机或者控制器，控制装置7用于获取压力检测装置3检测的压力值，并根据压力值对三维平移台4进行控制；还用于控制驱动装置1的工作与停止；还用于根据图像传感器9获取的图像信息判断晶体表面的光滑度是否大于预设值。
本发明实施例提供的晶体微盘光学谐振腔制备设备，通过采用设置有三个固定面的打磨基座2与自动化机械加工设备配合使用，可对高纯度的晶体微腔进行定型、倒角以及抛光，可将晶体侧表面光滑度达到Ra<0.01um，制备品质因子超过5.4×109的晶体微腔，并且可以自由控制微腔直径大小与侧边曲率半径，大大提高了晶体微腔的性能与良率，提高产品的一致性。相较于现有的加工技术，有效简化了加工工艺，降低了制备难度，降低了生产成本。
在本发明的实施例中，打磨柔性衬底6包括柔性片和设置于柔性片一侧的砂纸，柔性片为硅胶或者羊毛毡，柔性片用于对晶体进行定型、倒角、抛光时起到缓冲和减震作用。打磨柔性衬底6在对晶体进行定型和倒角的过程中与研磨膏以及研磨液等配合使用。
在本发明的实施例中，抛光柔性衬底包括柔性片和设置于柔性片一侧的抛光材料，柔性片为硅胶或者羊毛毡，抛光柔性衬底在对晶体进行抛光的过程中与抛光液等配合使用。
在本发明的实施例中，晶体微盘光学谐振腔制备设备还包括图像传感器9，图像传感器9与控制装置7电连接，图像传感器9用于获取晶体表面的图像信息，并发送至控制装置7。通过图像传感器9与控制装置7配合使用，可自动判断晶体表面的光滑度是否大于预设值。
在本发明的实施例中，晶体微盘光学谐振腔制备设备还包括显微镜8，显微镜8与晶体固定支架5相对设置，图像传感器9设置于显微镜8的目镜端。显微镜8用于对晶体的表面图像进行放大，以便图像传感器9可以获取更清楚的图像信息。
在本发明的实施例中，驱动装置1的转轴设置有夹持组件，夹持组件用于固定晶体固定支架5，通过设置夹持组件可方便将晶体固定支架5与驱动装置1的转轴连接。晶体固定支架5呈杆状结构，夹持组件夹持于晶体固定支架5的第一端，晶体固定支架5第二端的端部为平面，晶体固定支架5第二端的端部与晶体粘接。
这里需要说明的是，将晶体固定于晶体固定支架5第二端的端部时，需要晶体的中心尽可能地靠近晶体固定支架5的轴线，同时晶体固定支架5轴线与驱动装置1转轴的轴线重合，以确保晶体在定型、倒角以及抛光过程中转动更稳定，从而提高晶体光学微腔的精度。晶体的加工基料材料包括但不限于氟化镁、氟化钙、铌酸锂、金刚石、碳化硅等晶体材料或石英、有机聚合物等其他非晶体材料，加工基料形态包括但不限于晶体块、晶体盘、晶体片等。
在本发明的实施例中，第一夹角的大小为θ，第二夹角的大小为2θ，即第二夹角为第一夹角的两倍。通过改变第一夹角与第二夹角的大小，可改变晶体光学微腔的侧边曲率半径。当然第一夹角与第二夹角的大小关系并不限定于此，具体根据晶体光学微腔的形状进行确定。
相对于片上微加工技术，本发明的晶体微盘光学谐振腔制备设备简化了制备工艺流程，降低了生产成本。此外，在加工过程中可以很好地控制晶体材料的形状，制备出的晶体光学微腔可以做到半径可控，侧边曲率半径可控以及品质因子可控；与熔融石英光学微腔制备技术相比，更容易实现微腔结构设计和模式控制，并且制备的晶体光学微腔具有更好的产品一致性。
本发明还提供一种晶体微盘光学谐振腔制备方法，制备方法基于上述任意一项实施例所述的晶体微盘光学谐振腔制备设备，方法包括以下步骤：
步骤100，将晶体固定于晶体固定支架5；
晶体为圆形或者方形薄片状晶体，晶体通过UV胶固定在晶体固定支架5第二端的端部，晶体的中心尽可能地靠近晶体固定支架5的轴线。将晶体通过UV胶固定在晶体固定支架5第二端的端部之后，使用紫外灯照射30秒固化UV胶。晶体固定支架5第一端通过夹持组件夹持，晶体固定支架5固定到夹持组件之后需要露出约1cm。
在对晶体进行定型之前，除了将晶体固定于晶体固定支架5，还需要将不同目数的打磨、抛光材料分别固定到不同柔性片的一侧。其中，打磨柔性衬底6是在定型之前将三个打磨柔性衬底6分别固定到第一固定面C、第二固定面B以及第三固定面A。在对晶体进行抛光之前，去除三个固定面上的打磨柔性衬底6，再将抛光柔性衬底分别固定于三个固定面。
此外还需要通过控制装置7设定制备参数，其中制备参数包括：打磨基座2的位置参数；以及驱动装置1的分别在定型、倒角、抛光三阶段对应的转速；晶体在定型、倒角、抛光三阶段的接触压力，以及晶体在定型、倒角、抛光三阶段的打磨距离。
步骤200，控制驱动装置1带动晶体转动；
在做好上述准备工作之后，控制装置7向驱动装置1发送启动指令，驱动装置1转动，驱动装置1通过晶体固定支架5带动晶体转动。
步骤300，控制三维平移台4驱动打磨基座2运动，以使得第一固定面C的打磨柔性衬底6对晶体进行定型打磨；
在本发明的一个实施例中，步骤300包括以下步骤：
步骤310，控制三维平移台4驱动打磨基座2运动，以使得第一固定面C移动至晶体的下方；
步骤320，控制三维平移台4驱动打磨基座2沿Z轴向上运动，以使得第一固定面C的打磨柔性衬底6对晶体进行定型打磨；
三维平移台4驱动打磨基座2沿Z轴上升的过程中，打磨柔性衬底6对晶体进行打磨，使其变成一个外径固定的圆形晶体。
步骤330，当压力检测装置3检测的压力值达到第一预设压力值时，控制三维平移台4停止沿Z轴向上运动，并控制三维平移台4驱动打磨基座2运动在XY平面内做“Z”字型运动；
随着三维平移台4驱动打磨基座2继续沿Z轴向上升，晶体光学微腔施加给第一固定面C的压力越来越大，当压力检测装置3检测的压力值达到第一预设压力值时，控制装置7控制三维平移台4停止沿Z轴向上运动，并控制三维平移台4驱动打磨基座2在XY平面内做“Z”字型运动。
步骤340，当压力值的变化幅度小于预定值时，控制驱动装置1停止转动。
由于打磨基座2在XY平面内做“Z”字型运动时，晶体还不是完全一个标准的圆形，晶体的中心与晶体固定支架5的轴线并不重合，因此压力检测装置3检测的压力值会出现较大的波动，因此需要继续驱动晶体转动进行打磨。当压力值的变化幅度小于预定值时，说明晶体已经被打磨成圆形晶体，控制装置7控制驱动装置1停止转动。
这里需要说明的是，除了通过压力值的变化幅度大小来判断晶体是否定型完成，还可通过晶体在打磨柔性衬底6的定型打磨距离是否达到预设距离来确定晶体是否定型完成。
步骤400，控制三维平移台4驱动打磨基座2运动，以使得第三固定面A和第二固定面B的打磨柔性衬底6依次对晶体进行倒角打磨；
在本发明的一个实施例中，步骤400包括以下步骤：
步骤410，控制三维平移台4驱动打磨基座2运动，以使得第三固定面A移动至晶体的下方；
步骤420，控制三维平移台4驱动打磨基座2沿Z轴向上运动；
步骤430，当压力检测装置3检测的压力值达到第二预设压力值时，控制三维平移台4停止沿Z轴向上运动，并控制三维平移台4驱动打磨基座2沿X轴运动，以使得第三固定面A的打磨柔性衬底6对晶体的一侧进行倒角打磨；
三维平移台4驱动打磨基座2沿Z轴上升的过程中，第三固定面A的打磨柔性衬底6对晶体进行打磨，当压力检测装置3检测的压力值达到第二预设压力值时，控制三维平移台4停止沿Z轴向上运动，并控制三维平移台4驱动打磨基座2沿X轴运动，以使得第三固定面A的打磨柔性衬底6对晶体的一侧进行倒角打磨。当打磨基座2沿X轴移动距离达到第一预设倒角打磨距离时对晶体一侧的倒角打磨完成。
步骤440，控制三维平移台4驱动打磨基座2运动，以使得第二固定面B移动至晶体的下方；
步骤450，控制三维平移台4驱动打磨基座2沿Z轴向上运动；
步骤460，当压力检测装置3检测的压力值达到第二预设压力值时，控制三维平移台4停止沿Z轴向上运动，并控制三维平移台4驱动打磨基座2沿X轴运动，以使得第二固定面B的打磨柔性衬底6对晶体的另一侧进行倒角打磨。
三维平移台4驱动打磨基座2沿Z轴上升的过程中，第三固定面A的打磨柔性衬底6对晶体进行打磨，当压力检测装置3检测的压力值达到第二预设压力值时，控制三维平移台4停止沿Z轴向上运动，并控制三维平移台4驱动打磨基座2沿X轴运动，以使得第二固定面B的打磨柔性衬底6对晶体的另一侧进行倒角打磨。当打磨基座2沿X轴移动距离达到第二预设倒角打磨距离时对晶体另一侧的倒角打磨完成。
这里需要说明的是，第一预设倒角打磨距离与第二预设倒角打磨距离可以相同，也可以不相同。
步骤500，控制三维平移台4驱动打磨基座2运动，以使得第三固定面A、第二固定面B以及第一固定面C的抛光柔性衬底依次对晶体进行抛光。
在对晶体进行抛光之前，需要先将各个固定面的打磨柔性衬底6更换为抛光柔性衬底。并通过控制装置7加载抛光时的转速、压力、打磨距离等参数。
开始抛光后，控制三维平移台4驱动打磨基座2运动，使得第三固定面A的抛光柔性衬底与晶体接触，通过第三固定面A的抛光柔性衬底对晶体进行抛光。再控制三维平移台4驱动打磨基座2运动，使得第二固定面B的抛光柔性衬底与晶体接触，通过第二固定面B的抛光柔性衬底对晶体进行抛光。再控制三维平移台4驱动打磨基座2运动，使得第一固定面C的抛光柔性衬底与晶体接触，通过第一固定面C的抛光柔性衬底对晶体进行抛光。抛光结束后，驱动装置1停止转动，三维平移台4驱动打磨基座2回到初始位置。
这里需要说明的是，第三固定面A、第二固定面B以及第一固定面C的抛光柔性衬底对晶体进行抛光过程中均采用S型的打磨轨迹，采用S型的打磨轨迹可使得抛光过程更加均匀，抛光面更为光滑。
在本发明的实施例中，在执行步骤500之后还执行以下步骤：
步骤610，检测晶体表面的光滑度；
图像传感器9获取晶体的表面图像信息，并发送至控制装置7。控制装置7根据预制算法计算晶体表面的光滑度。
步骤620，确定晶体表面的光滑度大于预设值，更换目数更小的抛光柔性衬底，并重复执行步骤500，直至晶体表面的光滑度小于预设值。
控制装置7将计算出的晶体表面光滑度与预设值进行比较，若晶体表面的光滑度大于预设值，说明不符合预期品质因子，因此需要更换目数更小的抛光柔性衬底，并重复执行步骤500，对晶体光学微腔进行再次抛光，直至晶体表面的光滑度小于预设值，使得晶体光学微腔品质因子符合预期。若晶体表面的光滑度小于预设值，则使用耦合测试平台进行品质因子精确测量。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。
Claims (9)
1.一种晶体微盘光学谐振腔制备设备，其特征在于，包括：
驱动装置；
晶体固定支架，与所述驱动装置的转轴连接，所述晶体固定支架用于固定晶体；
打磨基座，包括基座主体和支撑部，所述支撑部的第一端与所述基座主体的上表面连接，所述支撑部的第一侧与所述基座主体的上表面之间形成第一夹角，所述支撑部的第二端向所述支撑部的第二侧弯折形成弯折部，所述弯折部与所述支撑部之间形成第二夹角，所述基座主体靠近所述驱动装置一端的上表面形成第一固定面，所述支撑部的第二侧形成第二固定面，所述弯折部背离所述支撑部的一侧形成第三固定面；
三维平移台，与所述驱动装置相对设置，所述三维平移台上设置有压力检测装置，所述打磨基座设置于所述压力检测装置的上部；
控制装置，分别与所述驱动装置、所述压力检测装置以及所述三维平移台的伺服电机电连接。
2.根据权利要求1所述的晶体微盘光学谐振腔制备设备，其特征在于，还包括：
图像传感器，与所述控制装置电连接，所述图像传感器用于获取所述晶体的表面图像信息，并发送至所述控制装置。
3.根据权利要求2所述的晶体微盘光学谐振腔制备设备，其特征在于，还包括：
显微镜，与所述晶体固定支架相对设置，所述图像传感器设置于所述显微镜的目镜端。
4.根据权利要求2所述的晶体微盘光学谐振腔制备设备，其特征在于，所述驱动装置的转轴设置有夹持组件，所述晶体固定支架呈杆状结构，所述夹持组件夹持于所述晶体固定支架的第一端，所述晶体固定支架第二端的端部为平面，所述晶体固定支架第二端的端部与所述晶体粘接。
5.一种晶体微盘光学谐振腔制备方法，所述制备方法基于权利要求1至4中任意一项所述的晶体微盘光学谐振腔制备设备，其特征在于，所述方法包括以下步骤：
步骤100，将晶体固定于所述晶体固定支架；
步骤200，控制所述驱动装置带动所述晶体转动；
步骤300，控制三维平移台驱动所述打磨基座运动，以使得第一固定面的打磨柔性衬底对所述晶体进行定型打磨；
步骤400，控制三维平移台驱动所述打磨基座运动，以使得第三固定面和第二固定面的打磨柔性衬底依次对所述晶体进行倒角打磨；
步骤500，控制三维平移台驱动所述打磨基座运动，以使得所述第三固定面、所述第二固定面以及所述第一固定面的抛光柔性衬底依次对所述晶体进行抛光。
6.根据权利要求5所述的晶体微盘光学谐振腔制备方法，其特征在于，在执行所述步骤500之后还执行以下步骤：
检测所述晶体表面的光滑度；
确定所述晶体表面的光滑度大于预设值，更换目数更小的抛光柔性衬底，并重复执行所述步骤500，直至所述晶体表面的光滑度小于所述预设值。
7.根据权利要求5所述的晶体微盘光学谐振腔制备方法，其特征在于，所述步骤300包括以下步骤：
控制所述三维平移台驱动所述打磨基座运动，以使得所述第一固定面移动至所述晶体的下方；
控制所述三维平移台驱动所述打磨基座沿Z轴向上运动，以使得第一固定面的打磨柔性衬底对所述晶体进行定型打磨；
当压力检测装置检测的压力值达到第一预设压力值时，控制所述三维平移台停止沿Z轴向上运动，并控制所述三维平移台驱动所述打磨基座运动在XY平面内做“Z”字型运动；
当所述压力值的变化幅度小于预定值时，控制所述驱动装置停止转动。
8.根据权利要求5至7中任意一项所述的晶体微盘光学谐振腔制备方法，其特征在于，所述步骤400包括以下步骤：
控制所述三维平移台驱动所述打磨基座运动，以使得所述第三固定面移动至所述晶体的下方；
控制所述三维平移台驱动所述打磨基座沿Z轴向上运动；
当所述压力检测装置检测的压力值达到第二预设压力值时，控制所述三维平移台停止沿Z轴向上运动，并控制所述三维平移台驱动所述打磨基座沿X轴运动，以使得所述第三固定面的打磨柔性衬底对所述晶体的一侧进行倒角打磨；
控制所述三维平移台驱动所述打磨基座运动，以使得所述第二固定面移动至所述晶体的下方；
控制所述三维平移台驱动所述打磨基座沿Z轴向上运动；
当所述压力检测装置检测的压力值达到第二预设压力值时，控制所述三维平移台停止沿Z轴向上运动，并控制所述三维平移台驱动所述打磨基座沿X轴运动，以使得所述第二固定面的打磨柔性衬底对所述晶体的另一侧进行倒角打磨。
9.根据权利要求5至7中任意一项所述的晶体微盘光学谐振腔制备方法，其特征在于，所述打磨柔性衬底包括柔性片和设置于所述柔性片一侧的砂纸。
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