CN115291325A - 一种脊形波导制作方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种脊形波导制作方法，包括以下步骤：将晶片切割成特定尺寸的晶体；晶片为周期极化铌酸锂晶片；在晶体上切割出宽度为W，深度为H的波导；切割后的晶体包括波导和底座；将基底切割成特定尺寸，在基底上切割出宽度大于W，深度大于H的凹槽；胶合基底和晶体，得到脊形波导，胶合时，波导位于凹槽中；对底座进行抛光减薄，形成薄层；对脊形波导的端面进行抛光再镀膜。本发明通过一个凹槽保护脊形波导，然后反面抛光减薄，从而形成薄膜脊形波导。避免了离子注入建和带来的结构损伤等问题。

Description

一种脊形波导制作方法
技术领域
本发明涉及一种脊形波导制作方法，属于光导元件技术领域。
背景技术
铌酸锂晶体因其卓越的光学性能，被认为最有前景的集成光子学基质材料之一。近年来，铌酸锂薄膜技术在集成光子学的研究中受到了极大的关注。常见的铌酸锂薄膜制作工艺是通过直接键合方法，该方法需要将离子注入到铌酸锂晶片上，这在一定程度上会破坏铌酸锂晶体的晶格结构，带来一些缺陷。
发明内容
为了克服上述问题，本发明提供一种脊形波导制作方法，该制作方法通过一个凹槽保护脊形波导，然后反面抛光减薄，从而形成薄膜脊形波导。
本发明的技术方案如下：
一种脊形波导制作方法，包括以下步骤：
将晶片切割成特定尺寸的晶体；所述晶片为周期极化铌酸锂晶片；
在所述晶体上切割出宽度为W，深度为H的波导；切割后的所述晶体包括波导和底座；
将基底切割成特定尺寸，在所述基底上切割出宽度大于W，深度大于H的凹槽；
胶合所述基底和所述晶体，得到脊形波导，胶合时，所述波导位于所述凹槽中；
对所述底座进行抛光减薄，形成薄层；
对所述脊形波导的端面进行抛光再镀膜。
进一步的，所述凹槽的宽度和深度比所述脊形波导的宽度W和深度H大1-200微米。
进一步的，胶合时，所述波导与所述凹槽处通过胶水进行胶合，且胶水的折射率低于周期极化铌酸锂晶体的折射率。
进一步的，胶合时，所述波导与所述凹槽处无胶水。
进一步的，所述基底的材料的热膨胀系数与周期极化铌酸锂晶体的热膨胀系数相同或相近。
进一步的，所述基底的材料为铌酸锂晶体。
进一步的，所述脊形波导的端面为斜面。
进一步的，所述脊形波导的端面倾角为5°-12°。
进一步的，所述周期极化铌酸锂晶体与所述基底的尺寸相同。
本发明具有如下有益效果：本发明通过一个凹槽保护脊形波导，然后反面抛光减薄，从而形成薄膜脊形波导。用以替代传统的离子注入键合工艺，避免了离子注入键合带来的结构损伤等问题。
附图说明
图1为本发明实施例的流程图。
图2为本发明实施例的脊形波导胶合前结构示意图。
图3为本发明实施例的脊形波导抛光减薄后结构示意图。
图4为本发明实施例的脊形波导侧视图。
图中附图标记表示为：
100、晶体；101、波导；102、底座；103、薄层；200、基座；201、凹槽；300、脊形波导。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例来对本发明进行详细的说明。
实施例一
一种脊形波导制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
将晶片切割成特定尺寸的晶体100；所述晶片为周期极化铌酸锂晶片；
在所述晶体100上切割出宽度为W，深度为H的波导101；切割后的所述晶体包括波导101和底座102；
将基底200切割成特定尺寸，在所述基底200上切割出宽度大于W，深度大于H的凹槽201；
胶合所述基底200和所述晶体100，得到脊形波导300，胶合时，所述波导101位于所述凹槽201中；
对所述底座102进行抛光减薄，形成薄层103；
对所述脊形波导300的端面进行抛光再镀膜。
所述周期极化铌酸锂晶体可由铌酸锂晶片通过高压极化法产生需要的周期光栅结构，即完成周期极化铌酸锂晶体(PPLN)的制备。
在本发明的一种具体实施方式中，所述凹槽201的宽度和深度比所述波导101的宽度W和深度H大1-200微米。
这个间隙能够防止所述晶体100和所述基底200受热膨胀后损坏。
实施例二
一种脊形波导制作方法，在实施例一的技术上，胶合时，所述波导101与所述凹槽201处通过胶水进行胶合，且胶水的折射率低于周期极化铌酸锂晶体的折射率。
胶水的折射率低于周期极化铌酸锂晶体能够实现全反射，避免波导中的光线漏出。
实施例三
一种脊形波导制作方法，在实施例一的基础上，胶合时，所述波导101与所述凹槽201处无胶水。
即通过胶水将所述基底200与所述晶体100的其他地方胶合，所述波导101与所述凹槽201中的空隙为空气，由于空气的折射率低于周期极化铌酸锂晶体，依然能够实现全反射，避免波导中传输的光线漏出。
实施例四
一种脊形波导制作方法，在实施例二或三的基础上，所述基底200的材料的热膨胀系数与周期极化铌酸锂晶体的热膨胀系数相同或相近。
在所述脊形波导300受热时，依然保持脊形波导300的结构稳定性。
在本发明的一种具体实施方式中，所述基底200的材料为铌酸锂晶体。
实施例五
一种脊形波导制作方法，在实施例二或三的基础上，所述脊形波导300的端面为斜面。
斜面能够防止光反射回光纤内。
在本发明的一种具体实施方式中，所述脊形波导300的端面倾角为5°-12°。
实施例六
一种脊形波导制作方法，在实施例一的基础上，所述周期极化铌酸锂晶体100与所述基底200的尺寸相同。
便于后续夹持装置夹持，并进行其他工艺。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (9)

1.一种脊形波导制作方法，其特征在于，包括以下步骤：
将晶片切割成特定尺寸的晶体(100)；所述晶片为周期极化铌酸锂晶片；
在所述晶体(100)上切割出宽度为W，深度为H的波导(101)；切割后的所述晶体包括波导(101)和底座(102)；
将基底(200)切割成特定尺寸，在所述基底(200)上切割出宽度大于W，深度大于H的凹槽(201)；
胶合所述基底(200)和所述晶体(100)，得到脊形波导(300)，胶合时，所述波导(101)位于所述凹槽(201)中；
对所述底座(102)进行抛光减薄，形成薄层(103)；
对所述脊形波导(300)的端面进行抛光再镀膜。
2.根据权利要求1所述脊形波导制作方法，其特征在于，所述凹槽(201)的宽度和深度比所述波导(101)的宽度W和深度H大1-200微米。
3.根据权利要求2所述脊形波导制作方法，其特征在于，胶合时，所述波导(101)与所述凹槽(201)处通过胶水进行胶合，且胶水的折射率低于周期极化铌酸锂晶体的折射率。
4.根据权利要求2所述脊形波导制作方法，其特征在于，胶合时，所述波导(101)与所述凹槽(201)处无胶水。
5.根据权利要求3或4所述脊形波导制作方法，其特征在于，所述基底(200)的材料的热膨胀系数与周期极化铌酸锂晶体的热膨胀系数相同或相近。
6.根据权利要求5所述脊形波导制作方法，其特征在于，所述基底(200)的材料为铌酸锂晶体。
7.根据权利要求3或4所述脊形波导制作方法，其特征在于，所述脊形波导(300)的端面为斜面。
8.根据权利要求7所述脊形波导制作方法，其特征在于，所述脊形波导(300)的端面倾角为5°-12°。
9.根据权利要求1所述脊形波导制作方法，其特征在于，所述周期极化铌酸锂晶体(100)与所述基底(200)的尺寸相同。
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