CN1402260A - 光纤纳米尖端的加工方法 - Google Patents

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Abstract

一种光纤纳米尖端的加工方法属于微细加工技术领域。本发明采用光纤端面微细加工方法在光纤端面喷涂光刻胶形成均匀胶层并完成前烘后，用带自对准的掩膜板对光刻胶进行曝光、显影，然后沉积用作氢氟酸腐蚀掩膜的掩膜层，将沉积掩膜后的光纤端部浸入氢氟酸腐蚀液，利用湿法腐蚀的钻蚀效应得到光纤端部纳米尖端结构。本发明具有实质性特点和显著进步，本发明腐蚀出的尖端尺寸与锥度仅仅取决于钻蚀，对湿法腐蚀而言，钻蚀的形貌主要决定于待腐蚀的材料，因此该光纤端部纳米尖端的制备方法不仅受环境因素的影响小，而且不同模式的光纤腐蚀得到的尖端形貌一致性好。

Description

光纤纳米尖端的加工方法
技术领域
本发明涉及的是一种微细加工方法，特别是一种光纤纳米尖端的加工方法，属于微细加工技术领域。
背景技术
近场光学显微镜是随着微小尺度的检测要求而发展起来的，它的空间分辨率很高，应用领域很广，最突出的应用是单分字探测。要实现高的分辨率，则显微镜探针的尺寸必须小于所用光的波长，因此如何制备光纤纳米尺度的尖端是近场光学显微镜和光纤纳米传感器的基础。目前报道的有关光纤端部纳米尖端的制备方法有两种：第一种方法是利用激光加热光纤端部并同时加以拉伸，通过对加热和拉伸力度的控制来获得纳米尺度的光纤尖端。该技术重复性好，但其涉及到的拉伸装置相当昂贵。另一种制备方法是湿法腐蚀方法。经文献检索，Raoul Stockle等人1999年在《Applied physics letters》(《应用物理快报》)第75期第2卷第160页至162页上发表了一篇名为“High-quality near-field optical probes by tubeetching(采用管蚀刻技术制备高质量的近场光学显微镜)”的文章，该文报道了一种制备纳米光纤尖端的新的微细加工工艺，它利用氢氟酸溶液在光纤聚合物涂层与光纤芯之间的毛细作用制备纳米光纤尖端。实验证实，该方法对环境因素的敏感性小，得到的光纤尖端光洁度好，但采用该方法腐蚀得到的光纤尖端锥度及表面粗糙度随光纤类型的变化而变化，因此对不同的光纤类型，用该方法制备的光纤纳米尖端形貌不同。
发明内容和具体实施方式
本发明针对现有技术的不足和缺陷，提供一种光纤纳米尖端的加工方法，适用于所有的光纤类型，且尖端锥度一致性好、腐蚀速度快。本发明是通过以下技术方案实现的，本发明采用光纤端面微细加工方法在光纤端面喷涂光刻胶形成均匀胶层并完成前烘后，用带自对准的掩膜板对光刻胶进行曝光、显影，然后沉积用作氢氟酸腐蚀掩膜的掩膜层，将沉积掩膜后的光纤端部浸入氢氟酸腐蚀液，利用湿法腐蚀的钻蚀效应得到光纤端部纳米尖端结构，随着纵向刻蚀的进行横向钻蚀也不断扩大，直至获得纳米尖端。
以下对本发明作进一步的描述：
(1)在光纤端面喷涂光刻胶形成均匀胶层；
(2)光纤端面前烘；
(3)将一定长度的光纤芯外的聚合物层去除，同时去除了喷涂在光纤侧面的光刻胶。通常为了确保在腐蚀出纳米尖端时，纵向腐蚀仍在进行，即纵向腐蚀的深度要小于浸入腐蚀液部分的长度，则聚合物部分的长度要随掩膜直径的变化而变化，其中浸入腐蚀液部分的光纤必须是已去除聚合物层的，其目的是为了避免腐蚀时光纤芯与聚合物之间的毛细作用影响腐蚀尖端形貌的一致性；
(4)用带自对准的掩膜板对光刻胶进行曝光、显影、中烘；
(5)沉积掩膜材料，在光纤端面沉积掩膜材料的同时，裸光纤的侧面也沉积有掩膜；
(6)去除光刻胶；
(7)将光纤端部浸入氢氟酸腐蚀液直至腐蚀出尖端。
本发明具有实质性特点和显著进步，本发明腐蚀出的尖端尺寸与锥度仅仅取决于钻蚀，对湿法腐蚀而言，钻蚀的形貌主要决定于待腐蚀的材料，因此该光纤端部纳米尖端的制备方法不仅受环境因素的影响小，而且不同模式的光纤腐蚀得到的尖端形貌一致。
结合本发明的内容提供以下实施例：
(1)用喷雾装置对由夹具固定的外径为125微米的无树脂涂层的光纤端面喷涂光刻胶形成5微米厚的均匀光刻胶层；
(2)将喷涂了光刻胶的光纤端面在80度的烘箱内前烘30分钟；
(3)除去光纤端部1mm长度上的聚合物层；
(4)将光纤端面放入自对准掩膜板微孔，然后曝光30秒、显影1分钟；
(5)沉积2微米的金属Cu，掩膜图形是以光纤端面中心为圆心直径为30微米的圆；
(6)去除光刻胶；
(7)将端部浸入氢氟酸腐蚀液直至腐蚀出尖端。
本制备光纤纳米尖端方法的实例，不仅工艺简单，制备成本低，而且得到的纳米尖端受环境因素的影响小，不同模式的光纤腐蚀得到的尖端形貌一致性好。

Claims (2)

1、一种光纤纳米尖端的加工方法，其特征在于：采用光纤端面微细加工方法在光纤端面喷涂光刻胶形成均匀胶层并完成前烘后，用带自对准的掩膜板对光刻胶进行曝光、显影，然后沉积用作氢氟酸腐蚀掩膜的掩膜层，将沉积掩膜后的光纤端部浸入氢氟酸腐蚀液，利用湿法腐蚀的钻蚀效应得到光纤端部纳米尖端结构。
2、根据权利要求1所述的这种光纤纳米尖端的加工方法，其特征是以下对本发明作进一步的描述：
(1)在光纤端面喷涂光刻胶形成均匀胶层；
(2)光纤端面前烘；
(3)将一定长度的光纤芯外的聚合物层去除，同时去除了喷涂在光纤侧面的光刻胶，纵向腐蚀的深度要小于浸入腐蚀液部分的长度，则聚合物部分的长度要随掩膜直径的变化而变化，其中浸入腐蚀液部分的光纤必须是已去除聚合物层的；
(4)用带自对准的掩膜板对光刻胶进行曝光、显影、中烘；
(5)沉积掩膜材料，在光纤端面沉积掩膜材料的同时，裸光纤的侧面也沉积有掩膜；
(6)去除光刻胶；
(7)将光纤端部浸入氢氟酸腐蚀液直至腐蚀出尖端。
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100390526C (zh) * 2003-03-27 2008-05-28 上海交通大学 扫描隧道显微镜针尖自动控制刻蚀仪
CN103048788A (zh) * 2013-01-05 2013-04-17 山东建筑大学 光纤合束器及其制作方法
CN103896484A (zh) * 2012-12-28 2014-07-02 清华大学 光纤锥区制作方法及装置
WO2015010605A1 (zh) * 2013-07-26 2015-01-29 上海交通大学 利用剥离-粘贴法在光纤端面制作金属微纳米结构的方法
CN108732388A (zh) * 2018-03-30 2018-11-02 姜全博 一种单光子源主动探针的制作方法

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100390526C (zh) * 2003-03-27 2008-05-28 上海交通大学 扫描隧道显微镜针尖自动控制刻蚀仪
CN103896484A (zh) * 2012-12-28 2014-07-02 清华大学 光纤锥区制作方法及装置
CN103896484B (zh) * 2012-12-28 2016-08-03 清华大学 光纤锥区制作方法及装置
CN103048788A (zh) * 2013-01-05 2013-04-17 山东建筑大学 光纤合束器及其制作方法
CN103048788B (zh) * 2013-01-05 2014-12-10 山东建筑大学 光纤合束器及其制作方法
WO2015010605A1 (zh) * 2013-07-26 2015-01-29 上海交通大学 利用剥离-粘贴法在光纤端面制作金属微纳米结构的方法
CN106170725A (zh) * 2013-07-26 2016-11-30 杨天 利用剥离‑粘贴法在光纤端面制作金属微纳米结构的方法
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