RU2762515C1 - Method for manufacturing of acousto-optic device - Google Patents
Method for manufacturing of acousto-optic device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2762515C1 RU2762515C1 RU2020125551A RU2020125551A RU2762515C1 RU 2762515 C1 RU2762515 C1 RU 2762515C1 RU 2020125551 A RU2020125551 A RU 2020125551A RU 2020125551 A RU2020125551 A RU 2020125551A RU 2762515 C1 RU2762515 C1 RU 2762515C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- layer
- acoustic
- gold
- acousto
- facet
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H10N30/00—Piezoelectric or electrostrictive devices
- H10N30/01—Manufacture or treatment
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Изобретение относится к способам изготовления акустооптических приборов. В частном случае данный способ может быть применен для изготовления модуляторов на основе монокристалла парателлурита, многоканальных модуляторов, дефлекторов, перестраиваемых фильтров, дисперсионных линий задержки, процессоров и других устройств, действие которых основано на взаимодействии света и ультразвуковых волн.The invention relates to methods for the manufacture of acousto-optic devices. In a particular case, this method can be used for the manufacture of modulators based on a single crystal of paratellurite, multichannel modulators, deflectors, tunable filters, dispersive delay lines, processors and other devices, the action of which is based on the interaction of light and ultrasonic waves.
Уровень техникиState of the art
Наиболее близким (прототипом) является способ изготовления акустооптических модуляторов (патент РФ №2461097, опубл. 10.09.2012 г.). Способ изготовления акустооптических модуляторов состоит в том, что изготавливают звукопровод в виде прямоугольной призмы. Далее наносят вакуумным напылением оптически просветляющие покрытия на грани прямоугольной призмы. Далее наносят вакуумным напылением на одну из граней прямоугольной призмы первый адгезионный слой. Далее наносят вакуумным напылением на указанный первый адгезионный слой первый слой золота. Далее наносят вакуумным напылением на указанный первый слой золота первый слой индия. Кроме того, наносят вакуумным напылением на одну из больших граней каждой из двух пластин из ниобата лития (Y+36°)-среза второй адгезионный слой. Далее наносят вакуумным напылением на указанный второй адгезионный слой второй слой золота. Далее наносят вакуумным напылением на указанный второй слой золота второй слой индия. Далее осуществляют соединение звукопровода с пластинами ниобата лития путем прижатия пластин из ниобата лития с давлением каждой пластины из ниобата лития вторым слоем индия к соответствующему первому слою индия. Далее сошлифовывают каждую из пластин из ниобата лития до необходимой толщины, соответствующей рабочему диапазону частот. Далее наносят вакуумным напылением на каждую свободную большую грань каждой из пластин из ниобата лития третий адгезионный слой. Далее наносят вакуумным напылением на указанный третий адгезионный слой третий слой золота. Выбирают в качестве материала звукопровода монокристалл TeO2. При этом грани прямоугольной призмы ориентируют перпендикулярно кристаллографическим направлениям [001], , [110]. Нанесение оптически просветляющих покрытий осуществляют на грани прямоугольной призмы, перпендикулярные кристаллографическому направлению . В процессе присоединения пластин из ниобата лития к звукопроводу ориентируют проекции полярных осей пластин из ниобата лития на сами эти пластины из ниобата лития в противоположные друг другу стороны. Нанесение первого адгезионного слоя осуществляют на одну из граней прямоугольной призмы (001). Изготовление первого адгезионного слоя, второго адгезионного слоя и третьего адгезионного слоя осуществляют из хрома. Выбирают указанное давление из интервала 50-100 кг/см2, по крайней мере в течение части времени, в течение которого осуществляют прижатие пластин из ниобата лития к звукопроводу. Образованную заготовку в виде звукопровода с просветляющими покрытиями, последовательно расположенными на звукопроводе первым адгезионным слоем, первым слоем золота, первым слоем индия и последовательно расположенными вторым слоем индия, вторым слоем золота, вторым адгезионным слоем одной пластины ниобата лития и самой этой пластины из ниобата лития, а также рядом с ней расположенными последовательно вторым слоем индия, вторым слоем золота, вторым адгезионным слоем другой пластины ниобата лития и самой этой пластины из ниобата лития, а также расположенными на каждой из указанных пластин из ниобата лития третьим адгезионным слоем, третьим слоем золота разрезают на отдельные элементы параллельно плоскостям (110) монокристалла ТеО2.The closest (prototype) is a method for manufacturing acousto-optic modulators (RF patent No. 2461097, publ. 09/10/2012). The method of making acousto-optic modulators consists in making a sound conductor in the form of a rectangular prism. Next, optically antireflection coatings are applied by vacuum deposition on the edges of a rectangular prism. Next, the first adhesive layer is applied by vacuum deposition on one of the faces of the rectangular prism. Next, the first layer of gold is applied by vacuum deposition on the specified first adhesive layer. Next, the first layer of indium is applied by vacuum deposition on the specified first layer of gold. In addition, a second adhesive layer is applied by vacuum deposition on one of the large faces of each of the two lithium niobate (Y + 36 °) -cut plates. Next, a second layer of gold is applied by vacuum deposition on said second adhesive layer. Next, a second layer of indium is applied by vacuum deposition on the specified second layer of gold. Next, the sound conductor is connected to the lithium niobate plates by pressing the lithium niobate plates with the pressure of each lithium niobate plate with the second layer of indium to the corresponding first layer of indium. Next, each of the lithium niobate plates is ground to the required thickness corresponding to the operating frequency range. Next, a third adhesive layer is applied by vacuum deposition on each free large face of each of the lithium niobate plates. Next, a third layer of gold is applied by vacuum deposition on the specified third adhesive layer. The TeO 2 monocrystal is chosen as the material of the acoustic duct. In this case, the faces of the rectangular prism are oriented perpendicular to the crystallographic directions [001], , [110]. The application of optically antireflection coatings is carried out on the edges of a rectangular prism, perpendicular to the crystallographic direction ... In the process of attaching the lithium niobate plates to the sound conductor, the projections of the polar axes of the lithium niobate plates are oriented onto these lithium niobate plates themselves in opposite directions. The application of the first adhesive layer is carried out on one of the faces of the rectangular prism (001). The first adhesive layer, the second adhesive layer and the third adhesive layer are made from chromium. The specified pressure is selected from the range of 50-100 kg / cm 2 , at least during a part of the time during which the lithium niobate plates are pressed against the sound line. Formed workpiece in the form of a sound conductor with antireflection coatings, sequentially located on the acoustic conduit with the first adhesive layer, the first layer of gold, the first layer of indium and sequentially arranged with the second layer of indium, the second layer of gold, the second adhesive layer of one plate of lithium niobate and this plate itself of lithium niobate, and also next to it located in series with the second layer of indium, the second layer of gold, the second adhesive layer of another plate of lithium niobate and this plate of lithium niobate itself, as well as located on each of these plates of lithium niobate by the third adhesive layer, the third layer of gold is cut into individual elements parallel to the (110) planes of the TeO 2 single crystal.
Недостатком прототипа является то, что индий наносится одновременно как на первый слой золота прямоугольной призмы, так и на второй слой золота пластины ниобата лития. Поскольку размеры призмы обычно больше соединяемой с ней пластины ниобата лития, на соответствующей поверхности призмы, после соединения наличествующий слой индия, сильно затрудняет автоматизированное подсоединение электрических проводников при сборке прибора. Слой индия между звукопроводом и пьезопластиной вносит потери акустических волн, излучаемых пьезопреобразователем, что ограничивает рабочие частоты акустооптических приборов уровнем порядка 1 ГГц. Вышеизложенное затрудняет электрическое согласование, усложняет конструкцию приборов, снижает его надежность, снижает производительность процесса серийного производства и сужает область их применений.The disadvantage of the prototype is that indium is deposited simultaneously both on the first gold layer of a rectangular prism and on the second gold layer of the lithium niobate plate. Since the dimensions of the prism are usually larger than the lithium niobate plate connected to it, on the corresponding surface of the prism, after connection, the presence of an indium layer greatly complicates the automated connection of electrical conductors during assembly of the device. The indium layer between the sound conductor and the piezoelectric plate introduces losses of acoustic waves emitted by the piezoelectric transducer, which limits the operating frequencies of acousto-optic devices to a level of about 1 GHz. The foregoing complicates electrical matching, complicates the design of devices, reduces its reliability, reduces the productivity of the batch production process, and narrows the scope of their applications.
Техническим результатом предлагаемого изобретения является повышение надежности подсоединения электрических проводников к акустооптическому прибору, эффективности и широкополосности АО приборов за счет снижения электрических и акустических потерь при одновременном значительном повышении технологичности автоматизированной сборки приборов, что важно при серийном выпуске.The technical result of the proposed invention is to improve the reliability of connecting electrical conductors to an acousto-optical device, the efficiency and broadbandness of AO devices by reducing electrical and acoustic losses while significantly improving the manufacturability of the automated assembly of devices, which is important for serial production.
Указанный технический результат достигается за счет того, что в способе изготовления акустооптического прибора, состоящем в том, что используют звукопровод с первой акустической гранью и двумя оптическими гранями, пьезопластину со второй акустической гранью и электрические проводники, причем выбирают протяженность первой акустической грани по крайней мере в одном направлении больше, чем один из размеров второй акустической грани, далее наносят вакуумным напылением оптически просветляющие покрытия на оптические грани звукопровода, наносят вакуумным напылением на первую акустическую грань звукопровода первый адгезионный слой, далее наносят вакуумным напылением на указанный первый адгезионный слой первый слой золота, наносят вакуумным напылением на указанную вторую акустическую грань пьезопластины второй адгезионный слой, далее наносят вакуумным напылением на указанный второй адгезионный слой второй слой золота, далее наносят вакуумным напылением на указанный второй слой золота слой индия, далее накладывают пьезопластину слоем индия на первый слой золота, далее сжимают пьезопластину со звукопроводом, далее истончают пьезопластину до толщины, соответствующей рабочему диапазону частот, с образованием третьей акустической грани, далее наносят вакуумным напылением на третью акустическую грань пьезопластины третий адгезионный слой, далее наносят вакуумным напылением на указанный третий адгезионный слой третий слой золота, используют электрические проводники, поверхностный слой которых выполнен из золота, подсоединяют посредством ультразвуковой сварки один из указанных электрических проводников к первому слою золота, а другой из указанных электрических проводников подсоединяют посредством ультразвуковой сварки к третьему слою золота, в частном случае первый адгезионный слой, второй адгезионный слой и третий адгезионный слой выполняют из хрома, в другом частном случаев качестве материала звукопровода выбран монокристалл парателлурита (ТеО2), в третьем частном случае в качестве материала звукопровода выбран фтористый магний, в четвертом частном случаев качестве материала звукопровода выбран фтористый кальций, в пятом частном случаев качестве материала звукопровода выбран кальцид, в шестом частном случаев качестве материала звукопровода выбран кварц, в седьмом частном случаев качестве материала звукопровода выбран монокристалл группы редкоземельных вольфраматов, в восьмом частном случаев качестве материала звукопровода выбран ниобат лития, в девятом частном случаев качестве материала звукопровода выбран арсенид галлия, в десятом частном случаев качестве материала звукопровода выбран германий, в одиннадцатом частном случае пьезопластина выполнена из ниобата лития, в двенадцатом частном случае пьезопластина выполнена танталата лития, в тринадцатом частном случае звукопровод выполнен из материала ультрафиолетового, видимого, инфракрасного и террагерцового диапазонов длин волн.The specified technical result is achieved due to the fact that in the method of manufacturing an acousto-optic device, which consists in using a sound conductor with a first acoustic facet and two optical faces, a piezoelectric plate with a second acoustic facet and electrical conductors, and the length of the first acoustic facet is chosen at least in one direction is greater than one of the dimensions of the second acoustic facet, then optically antireflection coatings are applied by vacuum deposition on the optical faces of the acoustic duct, the first adhesion layer is applied by vacuum deposition on the first acoustic facet of the acoustic conduit, then the first layer of gold is applied by vacuum deposition on the specified first adhesion layer, the vacuum deposition on the specified second acoustic facet of the piezoelectric plate the second adhesive layer, then applied by vacuum deposition on the specified second adhesive layer of the second layer of gold, then vacuum deposited on the specified second layer of gold a layer of indium , then the piezoelectric plate is applied with a layer of indium on the first layer of gold, then the piezoelectric plate with a sound conductor is compressed, then the piezoelectric plate is thinned to a thickness corresponding to the operating frequency range, with the formation of the third acoustic facet, then the third adhesive layer is applied by vacuum deposition on the third acoustic facet of the piezoplate, then the third adhesion layer is applied by spraying the third layer of gold onto said third adhesion layer, using electrical conductors, the surface layer of which is made of gold, connecting by ultrasonic welding one of said electrical conductors to the first layer of gold, and the other of said electrical conductors connected by ultrasonic welding to the third layer of gold, in a particular case, the first adhesion layer, the second adhesion layer and the third adhesion layer are made of chromium, in another particular case, a single crystal of paratellurite (TeO 2 ) is chosen as magnesium fluoride was selected for the sound duct material, in the fourth special cases calcium fluoride was chosen as the sound duct material, in the fifth special cases calcide was chosen as the duct material, in the sixth special cases quartz was chosen as the duct material, in the seventh special cases a single crystal of the group of rare earth tungstates was chosen as the duct material , in the eighth special cases, lithium niobate was chosen as the sound conduit material, in the ninth particular case, gallium arsenide was selected as the sound conduit material, in the tenth particular cases, germanium was chosen as the sound conduit material, in the eleventh particular case, the piezoplate was made of lithium niobate, in the twelfth particular case, the piezoplate was made of tantalate lithium, in the thirteenth particular case, the sound conductor is made of material of ultraviolet, visible, infrared and terahertz wavelength ranges.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
Реализация изобретения поясняется чертежами (фиг. 1-3), где на фиг. 1 схематично показан вид акустооптического прибора, изготавливаемого по данному способу, на фиг. 2 схематично показан процесс изготовления акустического прибора, на фиг. 3 схематично показан вариант нарезки заготовки на отдельные акустооптические приборы.The implementation of the invention is illustrated by drawings (Fig. 1-3), where Fig. 1 is a schematic view of an acousto-optic device manufactured according to this method; FIG. 2 schematically shows the manufacturing process of an acoustic device; FIG. 3 schematically shows a variant of cutting a workpiece into separate acousto-optic devices.
На чертеже обозначены: звукопровод 1, первый электрод 2, пьезопластина 3, второй электрод 4, вакуумный пресс 5, второй слой золота 6, второй адгезионный слой 7, слой индия 8, испаритель 9, первый слой золота 10, первый адгезионный слой 11, вакуумная камера 12, оптически просветляющее покрытие 13, зона приварки электрических проводников 14, линия разреза 15.The drawing shows:
Раскрытие изобретенияDisclosure of invention
Для раскрытия способа изготовления акустооптического прибора (далее именуемого способ) приведено описание акустооптического прибора, получаемого данным способом.To disclose a method for manufacturing an acousto-optic device (hereinafter referred to as a method), a description of an acousto-optic device obtained by this method is given.
Основными элементами акустооптического прибора, изготавливаемого данным способом, являются звукопровод 1 с оптически просветляющим покрытием 13, пьезопластина 3, первый электрод 2, второй электрод 4 и два электрических проводника.The main elements of an acousto-optic device manufactured by this method are a
Звукопровод 1 представляет собой элемент конструкции акустоэлектронного изделия, в котором возбуждаются, распространяются и преобразуются акустические волны. В частном случае преобразование акустических волн происходит на световых волнах, таким образом, звукопровод 1 представляет собой светозвукопровод. Звукопровод 1 изготавливают из акустооптического материала на основе различных кристаллов, используемых в акустооптике. В качестве материала звукопровода 1 могут быть использованы: монокристалл парателлурита (ТеО2) фтористый магний, фтористый кальций, кальцид, кварц, монокристаллы группы редкоземельных вольфраматов, ниобат лития, арсенид галлия, германий, и другие материалы ультрафиолетового, видимого, инфракрасного и террагерцового диапазонов длин волн. Звукопровод 1 выполнен в виде призмы, в частном случае в виде прямоугольной призмы. Возможно выполнение звукопровода 1 в виде непрямоугольной призмы. В частном случае грани прямоугольной призмы могут быть ориентированы перпендикулярно кристаллографическим направлениям [001], , [110] с точностью не хуже одной угловой минуты. При этом возможно выполнения другой ориентации граней звукопровода 1 относительно кристаллографических осей. Звукопровод 1 снабжен первой акустической гранью и двумя оптическими гранями. Оптические грани расположены противоположно друг другу с обеспечением входа светового луча в звукопровод 1 и выхода светового луча из него. Оптические грани и акустические грани (первая акустическая грань, вторая акустическая грань и третья акустическая грань) выполнены с соблюдением классов чистоты поверхности, необходимых для данной области техники.
Оптически просветляющее покрытие 13 выполнено с обеспечением снижения отражения света от оптической поверхности. Оптически просветляющее покрытие 13 расположено на оптических гранях звукопровода 1. В частном случае, при выполнении звукопровода 1 в виде прямоугольной призмы, оптически просветляющие покрытия могут быть нанесены на грани, перпендикулярные кристаллографическому направлению . Оптически просветляющее покрытие 13 может быть выполнено как интерференционное тонкослойное покрытие, соизмеримое по толщине с длиной световых волн. Показатель преломления оптически просветляющего покрытия 13 отличается от показателя преломления материала звукопровода 1. Толщина оптически просветляющего покрытия 13 и его показатель преломления выбирают с обеспечением снижения коэффициента отражения до минимально возможного значения для одной или нескольких, в случае многослойных покрытий, длин волн света. В качестве материала оптически просветляющего покрытия 13 может быть применен, например, оксид или фторид магния.Optically
Пьезопластина 3 обеспечивает возможность преобразования звукового сигнала, полученного из звукопровода 1, в электрическое напряжение, или наоборот. Пьезопластина 3выполнена обычным образом для данного вида устройств. В частном случае пьезопластина 3 может быть выполнена из ниобата лития (Y+36°)-среза толщиной 0,5-1 мм, танталата лития или другого пьезоэлетрического материала. Толщина пьезопластины 3 должна соответствовать рабочему диапазону частот. Возможно уменьшение толщины пьезопластины 3 шлифовкой, полировкой, или ионным травлением, так как толщина, например, пластин из ниобата лития 3 (Y+36°)-среза, возбуждающих продольные акустические волны, для центральных рабочих частот порядка 1ГГц должна составлять порядка 3 мкм, а используемых в пьезопреобразователях акустооптических устройств на частотах порядка десятков-сотен мегагерц, составляет десятки-единицы микрон. Одна из больших поверхностей пьезопластины 3 представляет собой вторую акустическую грань, выполненную с соблюдением класса чистоты поверхности для данного вида устройств. Третья акустическая поверхность расположена противоположно второй акустической поверхности и образована после истончения пьезопластины 3 с соблюдением класса чистоты поверхности для данного вида устройств. На второй акустической грани и третьей акустической грани размещены соответственно первый электрод 2 и второй электрод 4, подсоединяемые к внешним элементам, например, электрическим проводникам.
Первый электрод 2 представляет собой совокупность слоев, образованную из последовательно расположенных первого адгезионного слоя 11, первого слоя золота 10, слоя индия 8, второго слоя золота 6, второго адгезионного слоя 7.The
Первый адгезионный слой 11 выполнен с обеспечением возможности повышения сцепления между первым слоем золота 10 и материалом звукопровода 1. Первый адгезионный слой 11 расположен на первой акустической грани. В частном случае первый адгезионный слой 11 выполнен из хрома.The first
Первый слой золота 10 представляет собой тонкое напыление из золота, нанесенное, например, магнетронным напылением.The first layer of
Слой индия 8 представляет собой тонкое напыление из индия, нанесенное, например, магнетронным напылением.The
Второй слой золота 6 представляет собой тонкое напыление из золота, нанесенное, например, магнетронным напылением.The second gold layer 6 is a thin gold sputtering applied, for example, by magnetron sputtering.
Второй адгезионный слой 7 выполнен с обеспечением возможности повышения сцепления между вторым слоем золота 6 и материалом пьезопластины 3. Второй адгезионный слой 7 расположен на второй акустической грани. В частном случае второй адгезионный слой 7 выполнен из хрома.The second adhesive layer 7 is made with the possibility of increasing the adhesion between the second layer of gold 6 and the material of the
Второй электрод 4 представляет собой совокупность слоев, образованную третьим адгезионным слоем и третьим слоем золота.The
Третий адгезионный слой выполнен с обеспечением возможности повышения сцепления между третьим слоем золота и материалом пьезопластины 3. Третий адгезионный слой расположен на третьей акустической грани. В частном случае третий адгезионный слой выполнен из хрома.The third adhesive layer is made with the possibility of increasing the adhesion between the third gold layer and the material of the
Третий слой золота представляет собой тонкое напыление из золота, нанесенное, например, магнетронным напылением.The third layer of gold is a thin gold plating applied, for example, by magnetron sputtering.
Осуществление изобретенияImplementation of the invention
В случае использования указанных выше элементов и средств, изобретение реализуется следующим образом.In the case of using the above elements and means, the invention is implemented as follows.
Способ изготовления акустооптического прибора содержит нижеописанную последовательность операций. При этом для реализации данного способа используют звукопровод 1 с первой акустической гранью и двумя оптическими гранями, пьезопластину 3 со второй акустической гранью и электрические проводники. Для реализации способа может быть использован готовый звукопровод 1 или его заготовка, на которой формируют первую акустическую грань и оптические грани. Для реализации способа может быть использована готовая пьезопластина 3 или ее заготовка, на которой формируют вторую акустическую грань. Формирование первой акустической грани, второй акустической грани и оптических граней необходимой чистоты поверхности производят, например, путем, шлифовки или химического травления.A method for manufacturing an acousto-optic device contains the following sequence of operations. At the same time, for the implementation of this method, a
Причем выбирают протяженность первой акустической грани по крайней мере в одном направлении больше, чем один из размеров второй акустической грани. Соотношение соответствующих размеров первой акустической грани и второй акустической грани выбирают с обеспечением возможности формирования выступающего участка звукопровода 1 (зона приварки электрических проводников 14, показанная на фиг. 3) после его соединения с пьезопластиной 3.Moreover, the length of the first acoustic facet is chosen in at least one direction more than one of the dimensions of the second acoustic facet. The ratio of the respective dimensions of the first acoustic facet and the second acoustic facet is selected to enable the formation of a protruding section of the acoustic duct 1 (the welding zone of
Звукопровод 1 и пьезопластину 3 помещают в вакуумную камеру 12.
Далее наносят вакуумным напылением оптически просветляющие покрытия на оптические грани звукопровода 1.Next, optically antireflection coatings are applied by vacuum deposition on the optical edges of the
Далее наносят вакуумным напылением на первую акустическую грань звукопровода первый адгезионный слой 11.Next, the first
Также наносят вакуумным напылением на указанную вторую акустическую грань пьезопластины второй адгезионный слой 7. Возможно, в частном случае, одновременное напыление первого адгезионного слоя 11 на первую акустическую поверхность и второго адгезионного слоя 7 на вторую акустическую поверхность посредством магнетронного напыления в течение отдельного вакуумного процесса.The second adhesive layer 7 is also applied by vacuum deposition on the specified second acoustic face of the piezoplate 7. It is possible, in a particular case, the simultaneous deposition of the first
Далее наносят вакуумным напылением на указанный первый адгезионный слой 11 первый слой золота 10.Next, the first layer of
Также наносят вакуумным напылением на указанный второй адгезионный слой 7 второй слой золота 6. Возможно, в частном случае, одновременное напыление первого слоя золота 10 на первый адгезионный слой 11 и второго слоя золота 6 на второй адгезионный слой 7 посредством магнетронного напыления в течение отдельного вакуумного процесса.The second layer of gold 6 is also applied by vacuum deposition on said second adhesive layer 7. Optionally, in a particular case, the simultaneous deposition of the first layer of
Далее наносят вакуумным напылением на указанный второй слой золота 6 слой индия 8 с помощью испарителя 9.Next, a layer of
Далее накладывают пьезопластину 3 слоем индия 8 на первый слой золота 10. Сжимают пьезопластину 3 со звукопроводом 1. Прижатие осуществляют с давлением 50-100 кг/см2 при помощи вакуумного пресса 5, размещенного в вакуумной камере 12.Next, a
Далее истончают пьезопластину 3 до толщины, соответствующей рабочему диапазону частот, с образованием третьей акустической грани. Истончают пьезопластину 3 любым известным способом, применимым для данной области техники. Возможно уменьшение толщины пьезопластин 3, например, из ниобата лития 3 шлифовкой, полировкой, или ионным травлением, так как толщина пластин из ниобата лития 3 (Y+36°)-среза, возбуждающих продольные акустические волны, для центральных рабочих частот порядка 1ГГц должна составлять порядка 3 мкм, а используемых в пьезопреобразователях акустооптических устройств на частотах порядка десятков-сотен мегагерц, составляет десятки-единицы микрон.Next, the
Далее наносят вакуумным напылением на третью акустическую грань пьезопластины 3 третий адгезионный слой.Next, a third adhesive layer is applied by vacuum deposition on the third acoustic face of the
Далее наносят вакуумным напылением на указанный третий адгезионный слой третий слой золота.Next, a third layer of gold is applied by vacuum deposition on the specified third adhesive layer.
Звукопровод 1, соединенный с пьезопластиной 3 с первыми электродом 2 и вторыми электродом 4, при изготовлении групповой партии акустооптических элементов разрезают на отдельные элементы по линиям разреза, как показано фиг. 3.The
В полученном акустическом приборе, сформированном указанным способом, первый электрод 2 и второй электрод 4 – покрыты слоем золота (соответственно первый слой золота 10 в зоне приварки электрических проводников 14 и третий слой золота). Данная особенность позволяет в дальнейшей сборке прибора проводить автоматизированную приварку соединений (электрических проводников), служащих для подвода электрического напряжения к пьезопластине 3.In the obtained acoustic device, formed in this way, the
Используют электрические проводники, поверхностный слой которых выполнен из золота. Подсоединяют посредством ультразвуковой сварки один из указанных электрических проводников к первому слою золота 10 в зоне приварки электрических проводников 14. Другой из указанных электрических проводников подсоединяют посредством ультразвуковой сварки к третьему слою золота. Согласно определению, приведенному в Википедии на сайте https://ru.wikipedia.org/wiki/Ультразвуковая_сварка, дата обращения 24.07.2020 г. ультразвуковая сварка - сварка, источником энергии при которой являются ультразвуковые колебания. Ультразвуковая сварка осуществляется при помощи непрерывно генерируемого ультразвука частотой 18-180 кГц, мощностью 0,01-10 кВт. Сварка происходит при одновременном воздействии на свариваемые поверхности механических высокочастотных колебаний, внешнего давления, прикладываемого перпендикулярно к свариваемым поверхностям и теплового эффекта от высокочастотных колебаний. В частном случае возможно осуществление приварки электрических проводников вручную.Electrical conductors are used, the surface layer of which is made of gold. One of said electrical conductors is connected by means of ultrasonic welding to the first layer of
Выполнение слоя индия 8 только на втором слое золота 6 пьезопластины 3 позволяет избежать наличия индия в составе первого слоя золота 10 в зоне приварки электрических проводников 14. Таким образом повышается надежность крепления электрических проводников к первому электроду 2 (первому слою золота 10). Также данная особенность способа позволяет сократить толщину слоя индия 8 между звукопроводом 1 и пьезопластиной 3, в сравнении с прототипом, где слой индия состоит из первого слоя индия и второго слоя индия.The implementation of the layer of
Таким образом, выполнение устройства описанным выше образом обеспечивает повышение надежности, эффективности и широкополосности АО приборов за счет снижения электрических и акустических потерь при одновременном значительном повышении технологичности автоматизированной сборки приборов, что важно при их серийном выпуске.Thus, the implementation of the device in the manner described above provides an increase in the reliability, efficiency and bandwidth of AO devices by reducing electrical and acoustic losses while significantly increasing the manufacturability of the automated assembly of devices, which is important for their serial production.
Claims (14)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020125551A RU2762515C1 (en) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | Method for manufacturing of acousto-optic device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2020125551A RU2762515C1 (en) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | Method for manufacturing of acousto-optic device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2762515C1 true RU2762515C1 (en) | 2021-12-21 |
Family
ID=80039256
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2020125551A RU2762515C1 (en) | 2020-07-31 | 2020-07-31 | Method for manufacturing of acousto-optic device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2762515C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1127723A1 (en) * | 1983-02-15 | 1984-12-07 | Институт Физики Ан Латвсср | Method of manufacturing acoustooptical devices |
SU1234128A1 (en) * | 1984-12-25 | 1986-05-30 | Предприятие П/Я Р-6324 | Method of joining piezoelectric transducer with acoustic line |
JP2002202485A (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-19 | Murata Mfg Co Ltd | Acoustooptical device and method for manufacturing the same |
RU2461097C1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-10 | Сергей Иванович Чижиков | Method of making acoustooptical modulators |
KR101894791B1 (en) * | 2017-07-26 | 2018-09-04 | 서울시립대학교 산학협력단 | Method of manufacturing acousto-optic modulator, acousto-optic modulator and laser generating apparatus using the same |
-
2020
- 2020-07-31 RU RU2020125551A patent/RU2762515C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1127723A1 (en) * | 1983-02-15 | 1984-12-07 | Институт Физики Ан Латвсср | Method of manufacturing acoustooptical devices |
SU1234128A1 (en) * | 1984-12-25 | 1986-05-30 | Предприятие П/Я Р-6324 | Method of joining piezoelectric transducer with acoustic line |
JP2002202485A (en) * | 2000-12-27 | 2002-07-19 | Murata Mfg Co Ltd | Acoustooptical device and method for manufacturing the same |
RU2461097C1 (en) * | 2011-03-03 | 2012-09-10 | Сергей Иванович Чижиков | Method of making acoustooptical modulators |
KR101894791B1 (en) * | 2017-07-26 | 2018-09-04 | 서울시립대학교 산학협력단 | Method of manufacturing acousto-optic modulator, acousto-optic modulator and laser generating apparatus using the same |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10270420B2 (en) | Surface elastic wave device comprising a single-crystal piezoelectric film and a crystalline substrate with low visoelastic coefficients | |
US9209779B2 (en) | Heterogenous acoustic structure formed from a homogeneous material | |
US7939987B1 (en) | Acoustic wave device employing reflective elements for confining elastic energy | |
JP4825847B2 (en) | Optical element and manufacturing method thereof | |
CN110504941B (en) | Acoustic wave resonator, acoustic wave device, filter, and multiplexer | |
JP4174377B2 (en) | Optical element | |
US9496847B2 (en) | Electro-acoustic transducer with periodic ferroelectric polarization produced on a micromachined vertical structure | |
WO2019180979A1 (en) | Composite substrate for electro-optical device | |
US8729982B2 (en) | Cross-coupling filter elements in resonant structures with bulk waves having multiple harmonic resonances | |
JP2021536159A (en) | Thin-film bulk acoustic wave resonators and their manufacturing methods, filters, and radio frequency communication systems | |
JP4803546B2 (en) | Wavelength conversion waveguide device and manufacturing method thereof | |
Antonov | Acousto-optic deflector based on a paratellurite crystal using broadband acoustic adhesive contact | |
RU2762515C1 (en) | Method for manufacturing of acousto-optic device | |
US8101099B2 (en) | Optical waveguide substrate manufacturing method | |
US20220149811A1 (en) | Bonded body and acoustic wave element | |
Pijolat et al. | Large Qxf product for HBAR using Smart Cut™ transfer of LiNbO 3 thin layers onto LiNbO 3 substrate | |
JP2004170931A (en) | Optical modulator | |
Pijolat et al. | LiNbO 3 film bulk acoustic resonator | |
KR101363782B1 (en) | Device manufacturing method | |
US7405512B2 (en) | Acoustic transducers having localized ferroelectric domain inverted regions | |
CN113050307B (en) | Electro-optical crystal film for electro-optical modulator, preparation method and electronic component | |
RU2461097C1 (en) | Method of making acoustooptical modulators | |
Asakawa et al. | Analysis of longitudinal leaky SAW on LiNbO 3 thin plate/amorphous layer/Quartz structure | |
US8421559B2 (en) | Interface acoustic wave device | |
JP3999589B2 (en) | Method for manufacturing thin film substrate for wavelength conversion element, thin film substrate for wavelength conversion element, and method for manufacturing wavelength conversion element |