TW201502059A - 具有奈米顆粒的自寫入波導 - Google Patents

Abstract

一般性地描述用於製造自寫入波導的技術。可以將兩種光反應性液態單體(每種皆被注入光起始劑)混合並溶解在載體溶劑中，以形成混合物。可以將奈米顆粒添加到該混合物中，以形成凝膠。可以提供聚焦光束來固化其中一種單體、起始聚合反應以形成自寫入波導的芯體。選擇性地曝露於光源、熱源或電子束源可以固化另一種單體、起始聚合反應以形成自寫入波導的包層。自寫入波導可以被形成為大致上管狀的結構或平面的膜結構。

Description

具有奈米顆粒的自寫入波導

除非在此處另有說明，在此段落中所描述的內容並非為此申請案之申請專利範圍的先前技術，且在此段落中所包含之內容並非承認其為先前技術。

自寫入波導是當光束通過介質而聚合一種或更多種自寫入材料時形成的波導結構。藉由固化源起始的聚合可以集中光束，產生尺寸可自動縮放到用於形成波導路徑的導波模式光束波長的波導結構。

自寫入來形成波導的方式可被用來作為用於形成光學互連的方法，並且可以消除互連和源極之間的光學對準的需求。然而，傳統用以形成波導的自寫入方法，例如液體樹脂、聚合物/液體混合物、及純聚合物的光漂白對於時間和成本效益的製造可能不是最佳的。

本揭示大體而言描述用於製造自寫入波導的技術。

依據一些實例，提供一種用於製造自寫入波導的方法。該方法可以包括混合第一光反應性液態單體和第二光反應性液態單體以形成混合物，並將奈米顆粒加入該混合物中。該方法還可以包括提供聚焦光束來固化該第一單體。

依據其它的實例，描述了由奈米顆粒凝膠化的聚合物所組成的自寫入波導。該自寫入波導可以包括由第一聚合物組成的芯體部分及由第二聚合物組成的包層部分。可以將由奈米顆粒凝膠化的第一光反應性液態單體和第二光反應性液態單體混合、提供聚焦光束來固化該第一單體、以及使該混合物曝露於光源、熱源、及電子束源中之至少一者，用以在該第一單體聚合後固化該第二單體。

依據進一步的實例，描述了用於形成自寫入波導的系統。該 系統可以包括材料配方模組，該材料配方模組設以製備與奈米顆粒結合的第一光反應性液態單體和第二光反應性液態單體之混合物。該系統還可以包括設以提供聚焦光束來固化該第一單體的固化模組，以及設以協調該材料配方模組和該固化模組之一或更多個操作的控制器。

前面的概述只是說明性的，而且並無以任何方式進行限制的意圖。除了上述的說明性態樣、具體實施例及特徵之外，藉由參照圖式及以下的實施方式，進一步的態樣、具體實施例及特徵將變得顯而易見。

102‧‧‧混合物

104‧‧‧奈米顆粒

106‧‧‧自寫入材料

154‧‧‧奈米顆粒

202‧‧‧聚焦光束

204‧‧‧第一光反應性液態單體

206‧‧‧第二光反應性液態單體

252‧‧‧聚焦光束

254‧‧‧第一光反應性液態單體

256‧‧‧第二光反應性液態單體

258‧‧‧聚焦光束路徑

302‧‧‧管狀結構

304‧‧‧管狀結構

306‧‧‧管狀結構

308‧‧‧光纖

310‧‧‧光纖末端

312‧‧‧圓錐

314‧‧‧第二單體

316‧‧‧芯體

318‧‧‧包層

320‧‧‧芯體

332‧‧‧聚焦雷射光

334‧‧‧光纖

336‧‧‧紫外(UV)光源

340‧‧‧電路板

342‧‧‧平面膜結構

344‧‧‧組件

400‧‧‧系統

402‧‧‧遠端控制器

404‧‧‧網路

410‧‧‧製造控制器

412‧‧‧材料配方模組

414‧‧‧鑄造模組

416‧‧‧印刷電路板組裝機

418‧‧‧固化模組

420‧‧‧數據儲存器

500‧‧‧計算裝置

502‧‧‧示例性的基本架構

504‧‧‧處理器

505‧‧‧系統記憶體

508‧‧‧記憶體匯流排

512‧‧‧層快取記憶體

514‧‧‧處理器核心

516‧‧‧暫存器

518‧‧‧記憶體控制器

520‧‧‧作業系統

522‧‧‧製造控制器

524‧‧‧材料配方模組

526‧‧‧固化模組

528‧‧‧程式數據

530‧‧‧匯流排/介面控制器

532‧‧‧數據儲存裝置

534‧‧‧儲存介面匯流排

536‧‧‧可移儲的儲存裝置

538‧‧‧不可移儲的儲存裝置

540‧‧‧介面匯流排

542‧‧‧輸出裝置

544‧‧‧周邊介面

548‧‧‧圖形處理單元

550‧‧‧音頻處理單元

552‧‧‧A/V端口

554‧‧‧串行介面控制器

555‧‧‧通訊裝置

556‧‧‧平行介面控制器

558‧‧‧I/O端口

560‧‧‧網路控制器

562‧‧‧其他計算裝置

564‧‧‧通訊端口

610‧‧‧計算裝置

620‧‧‧電腦可讀媒體

700‧‧‧電腦程式產品

702‧‧‧訊號承載媒體

704‧‧‧機器可讀指令

706‧‧‧電腦可讀媒體

708‧‧‧可記錄媒體

710‧‧‧通訊媒體

從以下的描述和所附的申請專利範圍，並結合附圖，本揭示的上述和其它特徵將變得更充分地顯而易見。理解的是，這些圖式僅繪示幾個依據本揭示的具體實施例，因此不應被認為是限制其範圍，通過使用附圖將可額外具體並詳細地描述本揭示，其中：第一A圖圖示從混合物配製的自寫入材料之實例，該混合物係由第一和第二光反應性液態單體及一或更多個奈米顆粒鏈所組成；第一B圖圖示從混合物配製的自寫入材料之另一個實例，該混合物係由第一和第二光反應性液態單體及緊密堆積的奈米顆粒所組成；第二A圖圖示提供聚焦光束之前的自寫入材料，其中陰影的圓圈表示低反射率，而無陰影的圓圈表示高折射率；第二B圖圖示提供聚焦光束到自寫入材料之後所形成的波導，其中陰影的圓圈表示低反射率，而無陰影的圓圈表示高折射率；第三A圖圖示自寫入波導的示例性生長製程；第三B圖圖示用於製造示例性自寫入波導的雷射和紫外線(ultra-violet，UV)可固化材料；第四圖圖示用於製造自寫入波導的示例性系統；第五圖圖示通用計算裝置，其可被用於控制製造自寫入波導的製程；第六圖為圖示用於製造自寫入波導的示例性方法之流程圖，其可以藉由計算裝置來執行，該計算裝置例如第五圖的計算裝置；以及第七圖圖示示例性的電腦程式產品之方塊圖，全部皆依據至少一些本文所述的具體實施例設置。

在以下的實施方式中，參考了附圖，該等附圖形成了實施方式的一部分。在圖式中，相似的符號通常標識相似的組件，除非上下文另有指明。在實施方式、圖式及申請專利範圍中描述的說明性具體實施例並不意味著是限制性的。在不偏離本文所提出的標的物之精神或範圍下，可以使用其它的具體實施例，而且可以進行其它的變化。將可輕易理解的是，可以在各式各樣不同的架構中設置、替換、組合、分離並設計本揭示如本文中一般性描述的並圖示在圖式中的各個態樣，所有這些態樣都是本文所明確構思的。

本揭示大體而言描述與製造自寫入波導相關的方法、設備、系統、裝置及/或電腦程式產品。

簡而言之，一般性地描述用於製造自寫入波導的技術。可以將兩種光反應性液態單體(每種皆被注入光起始劑)混合並溶解在載體溶劑中，以形成混合物。可以將奈米顆粒添加到該混合物中，以形成凝膠。可以提供聚焦光束來固化其中一種單體、起始聚合反應以形成自寫入波導的芯體。選擇性地曝露於光源、熱源或電子束源可以固化另一種單體、起始聚合反應以形成自寫入波導的包層。自寫入波導可以被形成為大致上管狀的結構或平面的膜結構。

第一A圖和第一B圖圖示從混合物配製的自寫入材料之實例，該混合物由第一和第二液態光反應性單體及奈米顆粒所組成，其中添加到該混合物的奈米顆粒之分率可以改變，並依據至少一些本文所述的具體實施例來配置。

如圖100A中所圖示，自寫入材料106可以從混合物102配製，混合物102由第一光反應性液態單體和第二光反應性液態單體及一或更多個奈米顆粒104的鏈所組成。如圖100B中所圖示，自寫入材料106內的奈米顆粒154也可以是緊密堆積的。

第一和第二光反應性單體可以被混合並溶解在載體溶劑例如異丙醇(isopropyl alcohol，IPA)中，以形成混合物102。然後可以藉由剪切混合或音振處理來將奈米顆粒加入混合物102中，以形成自寫入材料 106，自寫入材料106可以處於凝膠的形式。該凝膠可允許液態單體自由地擴散。選擇的每種單體和選擇的奈米顆粒之類型和數量可以基於該混合物的固化速度、該混合物的機械模數、或固化時第一和第二單體之間的折射率差。可以進一步選擇第一單體、第二單體及奈米顆粒，以確保自寫入波導具有約-55℃至約125℃的操作溫度範圍。

在一些實例中，第一光反應性單體可以是可聚合的陽離子單體或可聚合的離子單體。陽離子單體可以藉由陽離子機制進行聚合。離子單體可以含有陽離子和陰離子，其中該單體的陰離子可以藉由自由基機制進行聚合，並且陽離子可以藉由陽離子機制進行聚合。可以有策略地施加離子單體作為第一光反應性單體，以降低單體的揮發性，並改良平面膜結構的熱穩定性，該平面膜結構中可以形成自寫入波導。在其它的實例中，第二光反應性單體可以是可聚合的自由基單體。在混合之前，該第一和第二光反應性單體可以各自被注入光起始劑。第一陽離子單體可以被注入陽離子光起始劑，例如4,4[素]-雙[二(â-羥基)苯基鋶基]苯基硫化物-雙-六氟銻酸鹽。第二自由基單體可以被注入自由基光起始劑，例如H-Nu-IR 815。這些光起始劑可以回應聚焦光束及分別曝露於光、熱或電子束源而被活化來起始該第一和第二光反應性單體的聚合反應。

加入該混合物的奈米顆粒可以是白煙矽、酸性二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦或氧化鈰。可以策略性地選擇酸性二氧化矽以改良平面膜結構的機械完整性，該平面膜結構中可以形成自寫入波導。加入該混合物中的奈米顆粒之分率可從一或更多個鏈變化到緊密堆積，如第一A圖和第一B圖所圖示。該混合物中奈米顆粒的分率越高，則形成自寫入波導的管狀結構或平面膜結構可能越堅固。

添加奈米顆粒到該混合物可以由於顆粒之間的互連而形成凝膠，該互連建立內部支架。可以藉由毛細管力而將該第一和第二光反應性單體固持於奈米顆粒，從而防止該第一和第二光反應性單體如同傳統的液體流動而形成兩相介質。在施加力量之下，由於由奈米顆粒的互連所形成的機械支撐，奈米顆粒凝膠化的液體混合物可以是強固的，從而允許自支撐和自由立膜形成，同時仍允許液體在奈米顆粒之間的空間中自由地擴 散。由奈米顆粒凝膠化的液體所組成的材料製劑在高達和高於300℃下可以是機械和熱強固的，並且可以允許該一或更多種液態單體在聚合過程中進行奈米尺度的擴散。

用於製備自寫入波導的材料配方可以包括光反應性液體的混合物、與惰性聚合物混合的光反應性液體、及摻雜有染料分子並藉由光漂白破壞的純聚合物。為了時間上和成本上有效地製造自寫入波導，可以考慮該材料配方的三個標準：該混合物的固化速度、該混合物的機械模數、或固化時該第一和第二單體之間的折射率差。該混合物的固化速度可以界定製程的可製造性，其中高的固化速度可能是較佳的。該混合物的機械模數可以界定處理材料成為平面膜結構的簡易性，並且該第一和第二單體之間的折射率可以界定波導的尺寸和功能性。光反應性液體混合物可以具有對於時間上和成本上有效的製造較佳的高固化速度，但由於液體無法被處理成為膜，故該混合物可以具有零值的機械模數。由於低的擴散率，與惰性聚合物混合的光反應性液體可以具有低的固化速度，並且可能無法實現該第一組件和第二組件之間的高折射率差，其為不容許時間上和成本上有效的製造之特徵。由於藉由添加奈米顆粒所允許的管狀和平面膜結構之機械完整性，由上文提出的光反應性液態單體和奈米顆粒所組成的混合物材料配方可以由於高擴散率和高的機械模數而提供高的固化速度。這些特性可以容許時間上和成本上有效地製造自寫入波導。

第二A圖圖示提供聚焦光束之前的自寫入材料，其係依據至少一些本文所述的具體實施例所設置。

如圖200所圖示，自寫入材料配方可以包括溶解在載體溶劑中的第一光反應性液態單體204和第二光反應性液態單體206的混合物。第一和第二單體可以具有不同的折射率，分別為高的和低的。在提供聚焦光束202之前，該混合物的第一和第二光反應性液態單體可以處於如圖所示的隨機配置。

可以設計自寫入材料，使得在提供聚焦光束時聚合的材料具有比起始材料更高的折射率。自寫入材料的聚合和未聚合區域之間的折射率差可能有所限制，其對光源可以被多緊密地侷限在波導中造成限制。光 源被侷限地愈不緊密，則愈多的光源可以被外部影響所擾動，從而產生較大的波導結構。假使折射率差太小，則所產生的波導可能不利於需要在大於幾個微米的長度上通訊的應用之通訊。

可以藉由在初始配方中使用光反應性液態單體的混合物來增加自寫入材料的聚合和未聚合區域之間的折射率差。使用液態單體的混合物可以是特別有利的，因為組分的擴散常數是高的，此可以允許寫入過程快速又有效。使用液態單體的混合物也可以允許混合不同的起始材料，例如因為是固體可能無法被充分混合的氟碳化合物(低折射率)和芳香烴化合物(高折射率)。

使用液態單體的混合物可能的缺點在於，該混合物可能需要被包含在一種類型的包裝中，從而增加了成本，並防礙該技術被以薄膜的形式施加。藉由將奈米顆粒加入光反應性單體的液體混合物而形成凝膠，由奈米顆粒的互連所產生的機械支撐可以克服以上的缺點。奈米顆粒的互連可以允許形成自支撐和自由立膜，同時仍允許液體在奈米顆粒之間的空間中自由地擴散。

第二B圖圖示提供聚焦光束到自寫入材料之後所形成的波導，其係依據本文所述的至少一些具體實施例所設置。

如圖250中所圖示，自寫入材料配方可以包括溶於載體溶液的第一光反應性液態單體254和第二光反應性液態單體256的混合物。第一和第二單體可以具有不同的折射率，分別為高的和低的。在添加奈米顆粒到混合物中而形成凝膠之後，可以提供聚焦光束252到凝膠來固化第一光反應性液態單體254，從而起始聚合反應。聚合反應可以在聚焦光束路徑258中產生高折射率區域，聚焦光束路徑258可以形成自寫入波導的芯體。

在提供聚焦光束之後，被注入第一光反應性液態單體254的光起始劑可以被活化而起始聚合反應。當第一單體擴散進入聚焦光束路徑而成為聚合的，第二光反應性單體256可以自由地擴散，仍處於液體的形式。聚焦光束路徑可以隨著時間而變成富含第一單體，從而在可以形成自寫入波導之芯體的聚焦光束路徑258中產生高折射率區域。波導可以具有可自動縮放到用以形成聚焦光束路徑的光束波長之導波模式的尺寸。可 以提供在可見光、紅外光或紫外光光譜中的聚焦光束，或可以以具有約390nm至約980nm波長的雷射光束來提供聚焦光束。在第一單體被實質固化之後，則可以停止聚焦光束。

第三A圖圖示自寫入波導的示例性生長製程，其係依據本文所述的至少一些具體實施例所設置。

如圖300A所圖示，管狀結構302可以由混合物形成，該混合物由溶解在載體溶劑的第一和第二光反應性液態單體和奈米顆粒所組成。光纖308可以提供聚焦光束到管狀結構302，以固化第一單體而起始聚合反應。起初，射出的固化源可以從光纖末端310擴展成圓錐312。如管狀結構304所圖示，一旦第一單體大致上被固化，則可以停止聚焦光束，並且可以形成自寫入波導的芯體316。在聚合過程中，第二單體314可以保持為液體並自由地擴散出聚焦光束的路徑。如管狀結構306所圖示，管狀結構可以被進一步曝露於光源、熱源、或電子束源，以固化管狀結構內的第二單體。曝露於固化源可以起始第二單體的聚合反應，從而形成自寫入波導的包層318，包層318可以圍繞自寫入波導的芯體320。

可以提供在可見光、紅外光或紫外光光譜中的聚焦光束到管狀結構，或是可以以具有390nm至980nm波長的雷射光束來提供聚焦光束。在提供聚焦光束到管狀結構之後，折射率比第二單體更高的第一單體可以擴散進入聚焦光束的路徑，並在該路徑內成為聚合的。在活化光起始劑後可以發生聚合反應，光起始劑是在第一單體與第二單體混合之前被注入第一單體。在初始聚合製程的過程中，第二單體可以自由地擴散，並保持液體的形式。聚焦光束的路徑可以隨著時間而變成富含第一單體，進而在可形成自寫入波導之芯體316的光束路徑中形成高折射率區域。所形成的自寫入波導之芯體的尺寸和功能性可能取決於管狀結構的聚合和未聚合區域之折射率差。然後可以選擇性地使管狀結構曝露於光、熱或電子束源，以固化第二單體，從而起始聚合反應以形成自寫入波導的包層，該包層圍繞波導的芯體。聚合反應可以在光起始劑被活化後發生，該光起始劑是在第二單體與第一單體混合之前被注入第二單體。曝光也可用來漂白第一單體的光起始劑，以減少波導的芯體內的吸收損失。

第三B圖圖示用於製造示例性自寫入波導的雷射和紫外線(UV)可固化材料，其係依據本文所述的至少一些具體實施例所設置。

如圖300B所圖示，光纖334可以提供聚焦雷射光332到電路板340，其中平面膜結構342被原位形成來層疊電路板的背板，該背板包含複數個組件344。平面膜結構342可從混合物形成，該混合物係由溶解在載體溶劑的第一和第二光反應性單體及奈米顆粒所組成。在平面膜結構342中的第一單體大致聚合後可以停止聚焦雷射光332，從而形成自寫入波導的芯體。然後可以使平面膜結構342曝露於紫外(UV)光源336，以固化在平面膜結構中的第二單體，從而起始聚合反應以形成自寫入波導的包層。

平面膜結構342可以是自由立式的及自支撐的，此可允許原位形成平面膜結構來層壓電路板的背板。由於將奈米顆粒加入溶解在載體溶劑中的第一和第二光反應性液態單體的混合物後所形成的凝膠，平面膜結構可以是自由立式的及自支撐的。奈米顆粒之間的互連可以形成內部支架，並且第一和第二光反應性單體可以藉由毛細管力而被固持於奈米顆粒，從而防止第一和第二光反應性單體如同傳統的液體流動而形成兩相介質。

第四圖圖示用於製造自寫入波導的示例性系統，其係依據至少一些本文所述的具體實施例所設置。

系統400可以包括製造控制器410、材料配方模組412、鑄造模組414、選擇性的印刷電路板組裝機416及固化模組418。製造控制器410可以藉由人為控制來操作，或者可以藉由遠端控制器402經由網路404來引導。與控制不同的、製造自寫入波導的製程相關聯的數據可以被儲存在數據儲存器420及/或從數據儲存器420接收。

材料配方模組412可以藉由混合第一和第二光反應性液態單體並將彼等溶解在載體溶劑中來製備混合物，每個第一和第二光反應性液態單體皆在混合之前被注入一種光起始劑。材料配方模組412可以進一步添加奈米顆粒到該混合物中，以形成凝膠。鑄造模組414可以從該凝膠形成大致上管狀的結構或平面的膜結構，該管狀的結構或平面的膜結構可 以是自由立式的及自支撐的。選擇性的電路板組裝機416可以形成平面的膜結構，用於使用捲對捲製程層壓到電路板上。電路板組裝機416可以替代地在原位形成平面的膜結構，以層疊電路板的背板。

為了形成自寫入波導，固化模組418可以固化管狀或平面的結構或上面形成平面膜結構的電路板背板。固化模組418可以提供聚焦光束來固化第一單體，從而通過被注入第一單體的光起始劑之活化來起始聚合反應。第一單體的聚合可以形成自寫入波導的芯體，而且在大致聚合之後，可以藉由固化模組418來停止聚焦光束。然後固化模組418可以選擇性地使管狀或平面的膜結構曝露於光源、熱源或電子束源，以固化第二單體。曝露於固化源可以在活化被注入第二單體的光起始劑之後起始聚合反應。選擇性的曝露可以進一步漂白第一單體的光起始劑，從而減少波導內的吸收損失。

已經使用具體的製程和應用來描述第一圖至第四圖中的實例，該等製程和應用中可以實施自寫入波導的製造。製造自寫入波導的具體實施例並不限於依據這些實例的製程和應用。

第五圖圖示依據至少一些本文所述的具體實施例所設置的通用計算裝置，該通用計算裝置可被用來控制製造自寫入波導的製程。

例如，計算裝置500可以被用來製造如本文所述的自寫入波導。在示例性的基本架構502中，計算裝置500可以包括一或更多個處理器504及系統記憶體506。記憶體匯流排508可被用來在處理器504和系統記憶體506之間進行通訊。藉由內虛線內的那些組件而將基本架構502圖示於第五圖中。

取決於所需的架構，處理器504可以屬於任何的類型，包括但不限於微處理器(μP)、微控制器(μC)、數位訊號處理器(DSP)或上述之任意組合。處理器504可以包括一個更多層的快取記憶體，例如層快取記憶體512、處理器核心514及暫存器516。示例性的處理器核心514可以包括算術邏輯單元(arithmetic logic unit，ALU)、浮點單元(floating point unit，FPU)、數位訊號處理核心(DSP(digital signal processing core)核心)或上述之任意組合。還可以將示例性的記憶體控制器518與處理器504一 起使用，或者在一些實施方式中，記憶體控制器518可以是處理器504的內部部分。

視所需的架構而定，系統記憶體506可以屬於任何的類型，包括但不限於揮發性記憶體(例如RAM)、非揮發性記憶體(例如ROM、快閃記憶體等)或上述之任何組合。系統記憶體506可以包括作業系統520、製造控制器522及程式數據528。製造控制器522可以包括材料配方模組524及固化模組526，材料配方模組524藉由將第一和第二光反應性液態單體混合、溶解在載體溶劑及加入奈米顆粒來製備混合物，固化模組526提供聚焦光束來聚合該第一單體並選擇性地提供第二來源來固化該第二單體，如本文所述。

計算裝置500可以具有另外的特徵或功能性以及另外的介面來便利基本架構502和任何所需的設備和介面之間的通訊。例如，可以使用匯流排/介面控制器530來便利基本架構502和一或更多個數據儲存裝置532之間經由儲存介面匯流排534通訊。數據儲存裝置532可以是一或更多個可移除的儲存裝置536、一或更多個不可移除的儲存裝置538或上述之組合。可移動的儲存裝置和不可移動的儲存裝置之實例包括磁碟裝置，例如可撓碟驅動器和硬碟驅動器(hard-disk drive，HDD)、光學碟驅動器例如光碟(compact disk，CD)驅動器或數位多功能碟(digital versatile disk，DVD)驅動器、固態碟(solid state drive，SSD)及磁帶驅動器，僅舉幾例。示例性的電腦儲存媒體可以包括以任何儲存資訊的方法或技術實施的揮發性和非揮發性、可移動和不可移動的媒體，例如電腦可讀指令、數據結構、程式模組或其他的數據。

系統記憶體506、可移除的儲存裝置536及不可移除的儲存裝置538係電腦儲存媒體的實例。電腦儲存媒體包括但不限於RAM、ROM、EEPROM、快閃記憶體或其它的記憶體技術、CD-ROM、數位多功能碟(DVD)、固態驅動器或其它的光學儲存器、磁卡匣、磁帶、磁碟儲存或其它的磁性儲存裝置、或任何其它可被用來儲存所需資訊並可被計算裝置500存取的媒體。任何這樣的電腦儲存媒體都可以是計算裝置500的一部分。

計算裝置500還可以包括介面匯流排540，用於便利從各個介面裝置(例如一或更多個輸出裝置542、一或更多個周邊介面544、以及一或更多個通訊裝置566)經由匯流排/介面控制器530到達基本架構502的通訊。一些示例性的輸出裝置542包括圖形處理單元548和音頻處理單元550，其可設以經由一或更多個A/V端口552與各種外部裝置通訊，該等外部裝置例如顯示器或揚聲器。一或更多個示例性的週邊介面544可以包括串行介面控制器554或平行介面控制器556，其可設以經由一或更多個I/O端口558與外部裝置或其他的週邊裝置(例如印表機、掃描器等)通訊，該外部裝置例如輸入裝置(例如鍵盤、滑鼠、筆、語音輸入裝置、觸碰輸入裝置等)。示例性的通訊裝置566包括網路控制器560，可以設置網路控制器560來便利在網路通訊鏈路上經由一或更多個通訊端口564與一或更多個其他的計算裝置562通訊。一或更多個其他的計算裝置562可以包括在數據中心的伺服器及類似的裝置。

網路通訊鏈路可以是通訊媒體的一個實例。通訊媒體通常可以藉由電腦可讀指令、數據結構、程式模組或其它在調製數據訊號中的數據來體現，例如載波或其它的傳輸機制，並且通訊媒體可以包括任何的資訊傳輸媒體。「調製數據訊號」可以是具有一或更多的其特徵組的訊號或被以在該訊號中對資訊編碼的方式改變。藉由舉例而非限制的方式，通訊媒體可以包括有線媒體及無線媒體，該有線媒體例如有線網路或直接線路連接，該無線媒體例如聲音、射頻(RF)、微波、紅外線(infrared，IR)及其它的無線媒體。本文所使用的術語電腦可讀媒體可以包括儲存媒體和通訊媒體。

計算裝置500可以作為通用或專用伺服器、主機或包括任何上述功能的類似電腦之一部分而被實施。計算裝置500還可以作為個人電腦來被實施，個人電腦包括膝上型電腦和非膝上型電腦架構。

示例性的具體實施例還可以包括製造電路板的方法，該電路板具有自寫入膜以形成光學介面。可以以任意數量的方式實施這些方法，包括本文所述的結構。一種這樣的方式可以是藉由機器操作本揭示中描述的類型的裝置。另一種選擇性的方式可以是結合一或更多個執行一些 操作的人類操作員來執行該方法的一或更多個個別操作，同時可以藉由機器來執行其它的操作。無需將這些人類操作員彼此並置，但是每個人類操作員都可以具有一台執行一部分該程式的機器。在其他的實例中，人類的互動可以是自動的，例如藉由可以機器自動化的預選標準。

第六圖為說明製造自寫入波導的示例性方法之流程圖，可以藉由計算裝置來執行該方法，該計算裝置例如第五圖的計算裝置，其係依據至少一些本文所述的具體實施例所設置。

示例性的方法可以包括一或更多個操作、功能或動作，如一或更多個方塊622、624、626及/或628所圖示，而且在一些具體實施例中可以藉由計算裝置來執行，該計算裝置例如第五圖的計算裝置500。方塊622-628中描述的操作也可以被儲存為電腦可讀媒體上的電腦可執行指令，該電腦可讀媒體例如計算裝置610的電腦可讀媒體620。

製造自寫入波導的示例性製程可以開始於方塊622，「混合第一光反應性液態單體和第二光反應性液態單體以形成混合物」，其中可以將第一光反應性液態單體204和第二光反應性液態單體206(每個皆在混合之前被注入光起始劑)混合並溶解在載體溶劑中以形成混合物。

方塊622之後可以是方塊624，「添加奈米顆粒到該混合物中」，其中可以藉由剪切混合或音振處理來將奈米顆粒104添加到該混合物中。該奈米顆粒可以是白煙矽、酸性二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦或氧化鈰，並且可以以不同的分率將該奈米顆粒加入該混合物中，如第一A圖和第一B圖所圖示。

方塊624之後可以是方塊626，「提供聚焦光束來固化該第一單體」，其中可以提供在可見光、紅外光或紫外光光譜中的聚焦光束252到該混合物，或以雷射光束來提供聚焦光束252，其中波長可以從390nm至980nm。提供聚焦光束可以活化第一光反應性液態單體的光起始劑，以起始聚合反應。一旦第一光反應性液態單體被大致固化而形成自寫入波導的芯體部分，則可以停止聚焦光束。

方塊626之後可以是方塊628，「使該混合物曝露於光源、熱源或電子束源，以固化該第二單體」，其中可以選擇性地使該混合物曝露 於光源、熱源或電子束源，以固化該第二光反應性液態單體206。該選擇性的曝露可以活化該第二單體的光起始劑，以起始聚合反應而形成自寫入波導的包層部分。

第七圖圖示示例性的電腦程式產品之方塊圖，其係依據至少一些本文所述的具體實施例所設置。

在一些實例中，如第七圖所圖示，電腦程式產品700可以包括訊號承載媒體702，訊號承載媒體702還可以包括一或更多的機器可讀指令704，當被例如處理器執行時，機器可讀指令704可以提供本文所述的功能。因此，舉例來說，參照第五圖的處理器504，製造控制器522、材料配方模組524或固化模組526可以回應指令704而承接第七圖中圖示的一或更多個任務，指令704被媒體702傳送到處理器504，以執行與製造自寫入膜相關的動作，而形成如本文所述的光學介面。依據本文所述的一些具體實施例，那些指令中的一些可以包括例如混合第一光反應性液態單體和第二光反應性液態單體以形成混合物，將奈米顆粒加入該混合物中，提供聚焦光束來固化該第一單體，以及選擇性地使該混合物曝露於光源、熱源或電子束源以固化該第二單體。

在一些實施方式中，第七圖繪示的訊號承載媒體702可以包含電腦可讀媒體706，電腦可讀媒體706例如但不限於硬碟驅動器、固態驅動器、光碟(CD)、數位多功能碟(DVD)、數位磁帶、記憶體等。在一些實施方式中，訊號承載媒體702可以包含可記錄媒體708，可記錄媒體708例如但不限於記憶體、讀/寫(read/write，R/W)CD、讀/寫DVD等。在一些實施方式中，訊號承載媒體702可以包含通訊媒體710，通訊媒體710例如但不限於數位及/或類比通訊媒體(例如光纖電纜、波導、有線通訊鏈路、無線通訊鏈路等)。因此，舉例來說，程式產品700可以被RF訊號承載媒體傳送到處理器704的一或更多個模組，其中訊號承載媒體702係由無線通訊媒體710(例如與IEEE 802.11標準相符的無線通訊媒體)傳送。

依據一些實例，提供一種用於製造自寫入波導的方法。該方法可以包括混合第一光反應性液態單體和第二光反應性液態單體以形成混合物，並將奈米顆粒加入該混合物中。該方法還可以包括提供聚焦光束來 固化該第一單體。

依據其它的實例，當該第一單體被大致固化時可以停止聚焦光束，而且可以使該混合物曝露於光源、熱源及電子束源中之至少一者，用以在固化該第一單體後固化該第二單體。可以在形成該混合物之前將光起始劑注入該第一單體，而且可以藉由使該混合物曝露於光源、熱源及電子束源中之一者來漂白該光起始劑。在該第一單體被固化時，該第二單體可以仍保持在液體的形式。

依據進一步的實例，混合該第一單體和該第二單體可以從處於液體形式的該第一單體和該第二單體中之至少一者及一或更多種奈米顆粒形成凝膠，其中該凝膠允許液體形式的單體自由擴散。可以基於以下中之一或更多者來選擇該第一單體、該第二單體及該奈米顆粒：混合物的固化速度、混合物的機械模數、及固化後第一和第二單體之間的折射率差。第一單體是陽離子單體，而且第一單體可以被注入陽離子光起始劑。可以進一步選擇該第一單體、該第二單體及該奈米顆粒，使得自寫入波導具有約-55℃至約125℃的操作溫度範圍。可以提供在可見光、紅外光或紫外光光譜中的聚焦光束，而且可以以雷射光束提供該聚焦光束，其中該雷射光束具有約390nm至約980nm的波長。

依據又進一步的實例，自寫入波導可以被形成為大致管狀的結構或平面的膜結構，其中固化的第一單體形成了芯體，並且固化的第二單體形成了自寫入波導的包層。平面膜自寫入波導可以被原位形成為在電路板背板上的疊層，或被形成用於使用捲對捲製程的層壓，其中平面膜自寫入波導是自由立式的和自支撐的。可以藉由調整混合物中的奈米顆粒分率來選擇自寫入波導的剛度。

依據一些實例，該第一單體和第二單體的混合物可以包括在加入奈米顆粒之前將該等單體溶解於載體溶劑中。第一單體和第二單體的混合物之製備可以包括注入具有各別光起始劑的第一單體和第二單體。奈米顆粒可以是白煙矽、酸性二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦或氧化鈰，第一單體可以是陽離子單體或離子單體，以及第二單體可以是自由基單體。可以藉由剪切混合或音振處理來將奈米顆粒加入該混合物中。該混合物的製 備可以包括混合陽離子單體和自由基可聚合單體、將該混合物溶解於載體溶劑、以及加入以二氧化矽為基礎的奈米顆粒，該陽離子單體被注入在第一波長的陽離子光起始劑，該自由基可聚合單體被注入近紅外線輻射(near infrared radiation，NIR)自由基起始劑。

依據一些具體實施例，描述了由奈米顆粒凝膠化的聚合物所組成的自寫入波導。該自寫入波導可以包括由第一聚合物組成的芯體部分及由第二聚合物組成的包層部分。可以將由奈米顆粒凝膠化的第一光反應性液態單體和第二光反應性液態單體混合、提供聚焦光束來固化該第一單體、以及使該混合物曝露於光源、熱源、及電子束源中之至少一者，用以在該第一單體聚合後固化該第二單體。

依據其它的具體實施例，可以在形成該混合物之前將光起始劑注入該第一單體，而且可以藉由使該混合物曝露於光源、熱源及電子束源中之一者來漂白該光起始劑。當第一單體被固化時，第二單體可以仍保持在液體的形式。可以基於以下中之一或更多者來選擇第一單體、第二單體及奈米顆粒：混合物的固化速度、混合物的機械模數、及固化後第一和第二單體之間的折射率差。第一單體可以是陽離子單體，而且第一單體可以被注入陽離子光起始劑。可以選擇第一單體、第二單體及奈米顆粒，使得自寫入波導具有約-55℃至約125℃的操作溫度範圍。可以提供在可見光、紅外光或紫外光光譜中的聚焦光束，而且可以以雷射光束提供該聚焦光束，其中該雷射光束具有約390nm至約980nm的波長。

依據進一步的具體實施例，自寫入波導可以被形成為大致上管狀的結構或平面的膜結構，其中平面膜自寫入波導可以被原位形成為在電路板背板上的疊層。平面膜自寫入波導可以是自由立式的和自支撐的。奈米顆粒可以是白煙矽、酸性二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦或氧化鈰，第一單體可以是可聚合的陽離子單體或可聚合的離子單體，以及第二單體可以是可聚合的自由基單體。

依據一些實例，描述了用於形成自寫入波導的系統。該系統可以包括材料配方模組，該材料配方模組設以製備與奈米顆粒結合的第一光反應性液態單體和第二光反應性液態單體之混合物。該系統還可以包括 設以提供聚焦光束來固化該第一單體的固化模組，以及設以協調該材料配方模組和該固化模組之一或更多個操作的控制器。

依據其它的實例，該固化模組可以進一步設以在該第一單體被大致固化時停止聚焦光束，並使該混合物曝露於光源、熱源、或電子束源，用以在該第一單體聚合後固化該第二單體。該固化模組可以進一步設以在形成該混合物之前將光起始劑注入該第一單體，並藉由使該混合物曝露於光源、熱源及電子束源中之一者來漂白該光起始劑。在該第一單體被固化時該第二單體可以仍保持在液體的形式。該材料配方模組可以進一步設以從處於液體形式的該第一單體和該第二單體中之至少一者及一或更多種奈米顆粒形成凝膠，而且該凝膠允許液體形式的單體自由擴散。該控制器可以進一步設以基於以下中之一或更多者來選擇該第一單體、該第二單體、及該奈米顆粒：該混合物的固化速度、該混合物的機械模數、及固化後該第一單體和第二單體之間的折射率差。該第一單體可以是陽離子單體，而且可以被注入陽離子光起始劑。該控制器可以進一步設以選擇該第一單體、該第二單體、及該奈米顆粒，使得該自寫入波導具有約-55℃至約125℃的操作溫度範圍。

依據進一步的實例，該固化模組可以進一步設以提供在可見光、紅外光或紫外光光譜中的聚焦光束，並以雷射光束提供聚焦光束，其中該雷射光束具有約390nm至約980nm的波長。鑄造模組可設以形成大致為管狀結構或平面膜結構的自寫入波導，其中固化的第一單體形成了芯體，而且固化的第二單體形成了自寫入波導的包層。該鑄造模組可以進一步設以原位形成平面膜自寫入波導作為在電路板背板上的疊層，其中該平面膜自寫入波導為自由立式的和自支撐的。該固化模組可以進一步設以調整該混合物中的奈米顆粒分率，以實現自寫入波導的所需剛度。該材料配方模組可設以藉由在加入該奈米顆粒之前將該等單體溶解在載體溶劑中來製備該第一單體和該第二單體的混合物。

依據又進一步的實例，該材料配方模組可以進一步設以注入具有各別光起始劑的該第一單體和該第二單體。該奈米顆粒可以是白煙矽、酸性二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦、或氧化鈰，該第一單體可以是可 聚合的陽離子單體或可聚合的離子單體，而該第二單體可以是可聚合的自由基單體。該材料配方模組可設以藉由剪切混合或音振處理來將該奈米顆粒加入該混合物中。該材料配方模組可以進一步設以混合陽離子單體和自由基單體、將該混合物溶解在載體溶劑中、以及加入以二氧化矽為基礎的奈米顆粒，該陽離子單體被注入在第一波長的陽離子光起始劑，該自由基單體被注入近紅外線輻射(NIR)自由基起始劑。可以經由至少一個網路將該控制器可通訊地耦接到遠端控制器。

實施例

以下是說明一些具體實施例可以如何被實施的實施例，該等實施例並無以任何方式限制具體實施例之範圍的意圖。

實施例1：由第一陽離子液態單體、第二自由基液態單體及白煙矽奈米顆粒組成的混合物

可以將陽離子光起始劑4,4[素]-雙[二(â-羥基)苯基鋶基]苯基硫化物-雙-六氟銻酸鹽注入第一陽離子液態單體[2,3,3,3-四氟-2-(三氟甲氧基)丙基]環氧乙烷。可以將近紅外線(NIR)自由基光起始劑H-Nu-IR 815注入第二自由基液態單體甲基丙烯酸甲酯，並將該第二自由基液態單體與第一單體結合。可以將這兩種單體以相對於該等單體的重量為3：1的重量比溶解在異丙醇(IPA)中，以形成液體混合物。然後可以藉由剪切混合將15重量%的白煙矽奈米顆粒(基於該等單體的重量)加入該混合物中。

提供波長為850nm的聚焦紅外光光束可以大致上固化該第一陽離子單體。固化該第一單體可以在活化注入的陽離子光起始劑後起始聚合反應，以形成自寫入波導的芯體。第二自由基單體可以保持仍為液體，並在聚合反應的過程中自由地擴散。停止聚焦的紅外光之後，可以進一步使該混合物曝露於熱源，以固化該第二單體，並在活化注入的自由基起始劑之後起始聚合反應，以形成自寫入波導的包層。曝露於熱源還可以漂白注入第一單體的光起始劑，以減少在電信波長的吸收，從而改良波導的性能。

實施例2：由第一離子液態單體、第二自由基液態單體及白煙矽奈米顆粒組成的混合物

可以將第一離子液態環氧單體(具有氟化的陰離子以降低單體的折射率)與第二自由基液態單體1-乙基-3-甲基咪唑丙烯酸酯結合。沒有明顯蒸氣壓的離子液體可以降低單體的揮發性並改良從該等單體鑄造的膜之熱穩定性。可以將這兩種單體以相對於該等單體為3：1的重量比溶解在異丙醇(IPA)中，以形成液體混合物。然後可以將15重量%的白煙矽(基於該等單體的重量)奈米顆粒加入該液體混合物中。可以使用剪切混合來將白煙矽加入該混合物中。

可以提供波長500nm的聚焦可見光光束到該液體混合物，以大致上固化該第一離子液體環氧單體。固化該第一單體可以在活化注入單體的光起始劑之後起始該第一單體的聚合反應，以形成自寫入波導的芯體。氟化的陰離子可以藉由自由基方法進行聚合，而陽離子可以藉由陽離子方法進行聚合，使得各別的相對離子仍繼續留在子聚合物中。此時，第二自由基單體1-乙基-3-甲基咪唑丙烯酸酯可以仍保持為液體，並在聚合反應的過程中自由地擴散。停止聚焦可見光光束之後，進一步曝露於雷射光束可以固化該第二單體。固化該第二單體可以在活化注入單體的光起始劑之後起始該第二單體的聚合反應，以形成處於平面膜結構的自寫入波導之包層。可以在原位形成平面膜自寫入波導成為電路板背板上的疊層。

實施例3：由第一陽離子液態單體、第二自由基液態單體及酸性二氧化矽奈米顆粒組成的混合物

可以將陽離子光起始劑4,4[素]-雙[二(â-羥基)苯基鋶基]苯基硫化物-雙-六氟銻酸鹽注入第一陽離子液態單體[2,3,3,3-四氟-2-(三氟甲氧基)丙基]環氧乙烷。可以將近紅外線自由基起始劑H-Nu-IR 815注入第二自由基液態單體1-乙基-3-甲基咪唑丙烯酸酯，並將該第二自由基液態單體與第一單體結合。可以將這兩種單體以相對於該等單體的重量為3：1的重量比溶解在異丙醇(IPA)中，以形成液體混合物。可以將酸性二氧化矽奈米顆粒加入該液體混合物中，以實現更高的奈米顆粒負載來改良自寫入材料的機械性質。可以直接加入30重量%的酸性二氧化矽奈米顆粒在異丙醇中的分散液。

提供波長為390nm的聚焦紫外光(UV)光束可以大致上固 化該第一陽離子單體、起始聚合反應以形成自寫入波導的芯體。可以在活化注入的陽離子光起始劑後起始聚合反應。在聚合反應的過程中，第二自由基單體可以保持仍為液體並自由地擴散。停止聚焦的紫外光光束之後，可以進一步曝露於電子束源來固化該第二單體，並起始該第二單體的聚合反應，以形成處於平面膜結構的自寫入波導之包層。可以在活化注入的陽離子光起始劑後起始聚合反應。然後可以使用捲對捲製程將平面膜自寫入波導層壓於電路板上。

系統的硬體和軟體實施方面之間留有一點區別；硬體或軟體的使用通常是(但不總是，在於在某些情況下硬體和軟體之間的選擇可能會變得明顯)設計的選擇，代表成本與效率的權衡。有各種可以實現本文所述的製程及/或系統及/或其它技術的工具(例如硬體、軟體及/或韌體)，而且較佳的工具將隨著採用該等製程及/或系統及/或其它技術的情況而改變。例如，假使實施者確定速度和準確度是最重要的，則實施者可以選擇主要的硬體及/或韌體工具；假使靈活性是最重要的，則實施者可以選擇主要的軟體實施；或者，再次可替換地，該實施者可以選擇硬體、軟體及/或韌體的某種組合。

前面的實施方式已經經由使用方塊圖、流程圖及/或實例提出了裝置及/或製程的各種具體實施例。由於這些方塊圖、流程圖及/或實例包含一或更多個功能及/或操作，故精熟此項技藝者將了解的是，可以藉由範圍廣泛的硬體、軟體、韌體或幾乎上述之任意組合來個別地及/或共同地實施該等方塊圖、流程圖或實例中的每個功能及/或操作。在一個具體實施例中，本文所述的標的物之幾個部分可以經由專用積體電路(Application Specific Integrated Circuits，ASIC)、現場可程式化閘陣列(Field Programmable Gate Arrays，FPGA)、數位訊號處理器(digital signal processor，DSP)、或其它的整合格式來實施。然而，精熟此項技藝者將認可的是，本文所揭示的具體實施例之某些態樣，無論是整體或一部分，皆可以作為在一或更多個電腦上運作的一或更多個電腦程式(例如作為在一或更多個電腦系統上運作的一或更多個程式)、作為在一或更多個處理器上運作的一或更多個程式(例如作為在一或更多個微處理器上運作的一或更 多個程式)、作為韌體、或作為幾乎上述之任意組合而在積體電路中被等效地實施，而且鑒於本揭示，為該軟體及/或韌體設計電路及/或撰寫編碼將無疑地是在精熟此項技藝者之技藝內。

本揭示並不限於本申請中描述的特定具體實施例等方面，意圖將該等具體實施例作為各種態樣的說明。如本技術領域中具有通常知識者可顯而易見的，在不偏離本申請之精神或範疇下可以作出許多修改和變化。鑒於前面的描述，除了本文中所列舉的那些之外，在本揭示之範疇內功能性等同的方法和設備對於本技術領域中具有通常知識者而言將是顯而易見的。意圖使這些修改和變化落入所附的申請專利範圍之範疇內。本揭示僅受所附的申請專利範圍之條款以及這些申請專利範圍賦予的等同物之全部範疇所限制。也應當瞭解到，本文中使用的術語只是為了描述特定具體實施例的目的且無限制的意圖。

此外，精熟此項技藝者將理解的是，本文所述的標的物之機制能夠作為程式產品被以各種形式分佈，而且不管實際用於執行該分佈的訊號承載媒體的特定類型為何，本文所述的標的物之說明性具體實施例皆適用。訊號承載媒體的實例包括但不限於以下：可記錄型媒體，例如軟碟、硬碟驅動器、光碟(CD)、數位多功能光碟(DVD)、數位磁帶、電腦記憶體、固態驅動器等；以及傳輸型媒體，例如數位及/或類比通訊媒體(例如光纖電纜、波導、有線通訊鏈路、無線通訊鏈路等)。

精熟此項技藝者將認可的是，以本文所提出的方式描述裝置及/或製程並且此後使用工程實施來將這樣描述的裝置及/或製程整合到數據處理系統中是本技術領域中常見的。亦即可以經由合理的實驗量來將本文所述的裝置及/或製程之至少一部分整合到數據處理系統中。精熟此項技藝者將認可的是，典型的數據處理系統通常包括一或更多個系統單元殼體、影像顯示裝置、記憶體例如揮發性和非揮發性記憶體、處理器例如微處理器和數位訊號處理器、計算實體例如作業系統、驅動器、圖形使用者介面及應用程式、一或更多個互動裝置例如觸控板或螢幕、及/或包括反饋迴路和控制馬達的控制系統(例如用於感測起重系統位置及/或速度的反饋；用於移動及/或調整組件及/或數量的控制馬達)。

可以使用任何適當的市售組件來實施典型的系統，該等組件為例如通常在製造自寫入波導的系統中找到的那些。本文所述的標的物有時說明不同的組件內包含的其他不同組件或是與不同的組件連接的其他不同組件。應當瞭解的是，這樣描繪的體系結構僅是示例性的，而且事實上也可以實施許多其它實現相同功能的體系結構。在概念的意義上，任何用以實現相同功能的組件之配置係被有效地「關聯」，使得所需的功能可以被實現。因此，可以將本文中任兩個被結合來實現特定功能的組件視為彼此「相關聯」，使得所需的功能可被實現，不論體系結構或中間組件為何。同樣地，還可以將任兩個如此關聯的組件視為彼此被「可操作地連接」或「可操作地耦接」，以實現所需的功能，而且還可以將任兩個能夠被如此關聯的組件視為彼此被「可操作地耦接」，以實現所需的功能。可操作地耦接之具體實例包括但不限於可物理性連接及/或物理上互動的組件及/或可無線互動的及/或無線互動的組件及/或邏輯上互動的及/或邏輯上可互動的組件。

對於本文中使用的大致上任何複數及/或單數的用語，本技術領域中具有通常知識者可以視何者適合內文及/或應用而從複數轉為單數及/或從單數轉為複數。為了清楚起見，本文中可以明確提出單數/複數的各種變換。

熟悉本技藝者將瞭解到，一般來說，本文中使用的用語通常是意圖作為「開放式」用語(例如用語「包括」(including)應被解釋為「包括但不限於」，用語「具有」應被解釋為「至少具有」，用語「包括」(includes)應被解釋為「包括但不限於」等)，特別是在所附的申請專利範圍中(例如在所附申請專利範圍的主體)。熟悉本技藝者將進一步瞭解到，假使意圖引述特定項次的申請專利範圍陳述，則這樣的意圖將被明確地陳述在申請專利範圍中，而且在沒有這種引述時則不存在這樣的意圖。例如，為了幫助瞭解，下面所附的申請專利範圍可以包含使用引入性短語「至少一」及「一或多個」來引入申請專利範圍的陳述。然而，使用這種短語不應被解釋為在暗示由不定冠詞「一」(a、an)對申請專利範圍陳述的引入可將任何含有這種引入的申請專利範圍陳述的特定申請專利範圍限制於僅含有一個這種陳述的具體實施例，即使當相同的申請專利範圍包括引入性短語「一或多 個」或「至少一」及不定冠詞如「一」時(例如「一」應被解釋為意味著「至少一」或「一或多個」)；對於使用定冠詞來引入申請專利範圍陳述同樣適用。此外，即使明確地敘述引入的申請專利範圍陳述的特定項次，但在本技術領域中具有通常知識者亦將理解到，這種陳述應該被解釋為至少意指所引述的項次(例如，裸性陳述「二引述」而沒有其他的修飾意指至少二個引述，或是二或更多的引述)。

此外，在那些使用類似「A、B及C等中之至少一者」的寫法之情況下，一般來說，意圖使這種句法結構之意思為本技術領域中具有通常知識者可瞭解該寫法(例如「具有A、B及C中之至少一者的系統」將包括但不限於具有單獨的A、單獨的B、單獨的C、A和B一起、A和C一起、B和C一起及/或A、B和C一起的系統等)。熟悉本技藝之人士將進一步瞭解到，幾乎任何分離性的、呈現二或更多個不同用語的文字及/或短語，無論是在描述、申請專利範圍或圖式中，皆應被理解為構想包括該等用語中之一者、該等用語之任一者或兩個該等用語的可能性。例如，短語「A或B」將被理解為可能包括「A」或「B」或「A和B」。

如本技術領域中具有通常知識之人士將可瞭解的，為了任何及所有的目的，如在提供書面描述的方面，本文中揭示的所有範圍也包括任何和所有可能的子範圍及其子範圍的組合。任何列出的範圍可以很容易地被理解為充分描述且能夠使相同的範圍被分解成至少相等的兩半、三分之一、四分之一、五分之一、十分之一等。作為非限制性的實例，本文中討論的每個範圍可以很容易地被細分為下三分之一、中間三分之一及上三分之一等。如本技術領域中具有通常知識之人士亦將可瞭解的，所有的語言如「上達」、「至少」、「大於」、「少於」及類似者包括陳述的數字並指稱可隨後被細分為子範圍的範圍，如上面所討論的。最後，如本技術領域中具有通常知識之人士將可瞭解的，一個範圍包括每個個別的成員。因此，舉例來說，具有1-3個電池的群組係指具有1個、2個或3個電池的群組。同樣地，具有1-5個電池的群組係指具有1個、2個、3個、4個或5個電池的群組，以此類推。

雖然本文已經揭示了各種態樣和具體實施例，但對於精熟此 項技藝者而言，其他的態樣和具體實施例將是顯而易見的。本文中揭示各種態樣和具體實施例的目的是為了說明，並不意圖為限制性的，而且真正的範圍和精神係由以下的申請專利範圍來指明。

300A‧‧‧圖

302‧‧‧管狀結構

304‧‧‧管狀結構

306‧‧‧管狀結構

308‧‧‧光纖

310‧‧‧光纖末端

312‧‧‧圓錐

314‧‧‧第二單體

316‧‧‧芯體

318‧‧‧包層

320‧‧‧芯體

Claims (66)

1. 一種用於製造一自寫入波導的方法，該方法包含以下步驟：混合一第一光反應性液態單體和一第二光反應性液態單體以形成一混合物；將奈米顆粒加入該混合物中；以及提供一聚焦光束來固化該第一單體。
2. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含當該第一單體大致上被固化時停止該聚焦光束。
3. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含使該混合物曝露於一光源、一熱源及一電子束源中之至少一者，用以在固化該第一單體後固化該第二單體。
4. 如申請專利範圍第3項之方法，進一步包含：在形成該混合物之前將一光起始劑注入該第一單體；以及藉由使該混合物曝露於該光源、該熱源及該電子束源中之一者來漂白該光起始劑。
5. 如申請專利範圍第1項之方法，其中在該第一單體被固化時，該第二單體仍保持在一液體的形式。
6. 如申請專利範圍第1項之方法，其中混合該第一單體和該第二單體包含從處於液體形式的該第一單體和該第二單體中之至少一者及一或更多種奈米顆粒形成一凝膠，其中該凝膠允許液體形式的單體自由擴散。
7. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含基於以下中之一或更多者來選擇該第一單體、該第二單體及該奈米顆粒：該混合物之一固化速度、該混合物之一機械模數、及固化後該第一和第二單體之間的一折射率差。
8. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一單體為一陽離子單體。
9. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一單體係被注入一陽離子光起始劑。
10. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含選擇該第一單體、該第二 單體及該奈米顆粒，使得該自寫入波導具有一約-55℃至約125℃的操作溫度範圍。
11. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含提供在可見光、紅外光或紫外光光譜中的該聚焦光束。
12. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含以一雷射光束提供該聚焦光束。
13. 如申請專利範圍第12項之方法，其中該雷射光束具有一約390nm至約980nm的波長。
14. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含以一大致上管狀的結構或一平面的膜結構形成該自寫入波導，其中固化的該第一單體形成一芯體，並且固化的該第二單體形成該自寫入波導的一包層。
15. 如申請專利範圍第14項之方法，進一步包含在原位形成該平面膜自寫入波導作為在一電路板背板上的一疊層。
16. 如申請專利範圍第14項之方法，進一步包含使用一捲對捲製程形成用於層壓的該平面膜自寫入波導。
17. 如申請專利範圍第14項之方法，其中該平面膜自寫入波導為自由立式的和自支撐的。
18. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含藉由調整該混合物中的一奈米顆粒分率來選擇該自寫入波導之一剛度。
19. 如申請專利範圍第1項之方法，其中混合該第一單體和該第二單體包含在加入該奈米顆粒之前將該等單體溶解於一載體溶劑中。
20. 如申請專利範圍第1項之方法，其中製備該第一單體和該第二單體的該混合物包含注入具有各別光起始劑的該第一單體和該第二單體。
21. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該奈米顆粒包含白煙矽、酸性二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦或氧化鈰。
22. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第一單體包含一可聚合的陽離子單體或一可聚合的離子單體。
23. 如申請專利範圍第1項之方法，其中該第二單體包含一可聚合的自由基單體。
24. 如申請專利範圍第1項之方法，進一步包含藉由剪切混合或音振處理來將該奈米顆粒加入該混合物中。
25. 如申請專利範圍第1項之方法，其中製備該混合物包含混合一陽離子單體和一自由基單體、將該混合物溶解於一載體溶劑、以及加入以二氧化矽為基礎的奈米顆粒，該陽離子單體被注入在一第一波長的一陽離子光起始劑，該自由基單體被注入一近紅外線輻射(near infrared radiation，NIR)自由基起始劑。
26. 一種由奈米顆粒凝膠化的聚合物所組成的自寫入波導，該自寫入波導包含：由一第一聚合物組成的一芯體部分；以及由一第二聚合物組成的一包層部分，其中將由奈米顆粒凝膠化的一第一光反應性液態單體和一第二光反應性液態單體混合，提供一聚焦光束來固化該第一單體，以及使該混合物曝露於一光源、一熱源、及一電子束源中之至少一者，用以在該第一單體聚合之後固化該第二單體。
27. 如申請專利範圍第26項之自寫入波導，其中在形成該混合物之前將一光起始劑注入該第一單體，而且藉由使該混合物曝露於該光源、該熱源及該電子束源中之一者來漂白該光起始劑。
28. 如申請專利範圍第26項之自寫入波導，其中在該第一單體被固化時，該第二單體仍保持在一液體的形式。
29. 如申請專利範圍第26項之自寫入波導，其中該第一單體、該第二單體及該奈米顆粒係基於以下中之一或更多者來選擇：該混合物之一固化速度、該混合物之一機械模數、及固化後該第一和第二單體之間的一折射率差。
30. 如申請專利範圍第26項之自寫入波導，其中該第一單體為一陽離子單體。
31. 如申請專利範圍第26項之自寫入波導，其中該第一單體係被注入一陽離子光起始劑。
32. 如申請專利範圍第26項之自寫入波導，其中選擇該第一單體、該第二 單體及該奈米顆粒，使得該自寫入波導具有一約-55℃至約125℃的操作溫度範圍。
33. 如申請專利範圍第26項之自寫入波導，其中提供在可見光、紅外光或紫外光光譜中的該聚焦光束。
34. 如申請專利範圍第26項之自寫入波導，其中以一雷射光束提供該聚焦光束。
35. 如申請專利範圍第34項之自寫入波導，其中該雷射光束具有一約390nm至約980nm的波長。
36. 如申請專利範圍第26項之自寫入波導，其中以一大致上管狀的結構或一平面的膜結構形成該自寫入波導。
37. 如申請專利範圍第36項之自寫入波導，其中在原位形成該平面膜自寫入波導作為在一電路板背板上的一疊層。
38. 如申請專利範圍第36項之自寫入波導，其中該平面膜自寫入波導為自由立式的和自支撐的。
39. 如申請專利範圍第26項之自寫入波導，其中該奈米顆粒包含白煙矽、酸性二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦或氧化鈰。
40. 如申請專利範圍第26項之自寫入波導，其中該第一單體包含一可聚合的陽離子單體或一可聚合的離子單體。
41. 如申請專利範圍第26項之自寫入波導，其中該第二單體包含一可聚合的自由基單體。
42. 一種用於形成一自寫入波導的系統，該系統包含：一材料配方模組，設以製備與奈米顆粒結合的一第一光反應性液態單體和一第二光反應性液態單體之一混合物；一固化模組，設以提供一聚焦光束來固化該第一單體；以及一控制器，設以協調該材料配方模組和該固化模組之一或更多個操作。
43. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該固化模組進一步設以在該第一單體大致上被固化時停止該聚焦光束。
44. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該固化模組進一步設以使該混合 物曝露於一光源、一熱源或一電子束源，用以在固化該第一單體後固化該第二單體。
45. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該固化模組進一步設以在形成該混合物之前將一光起始劑注入該第一單體，以及藉由使該混合物曝露於該光源、該熱源及該電子束源中之一者來漂白該光起始劑。
46. 如申請專利範圍第42項之系統，其中在該第一單體被固化時，該第二單體仍保持在一液體的形式。
47. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該材料配方模組進一步設以從處於液體形式的該第一單體和該第二單體中之至少一者及一或更多種奈米顆粒形成一凝膠，而且該凝膠允許該液體形式的單體自由擴散。
48. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該控制器進一步設以基於以下中之一或更多者來選擇該第一單體、該第二單體、及該奈米顆粒：該混合物之一固化速度、該混合物之一機械模數、及固化後該第一單體和第二單體之間的一折射率差。
49. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該第一單體為一陽離子單體。
50. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該第一單體被注入一陽離子光起始劑。
51. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該控制器進一步設以選擇該第一單體、該第二單體、及該奈米顆粒，使得該自寫入波導具有一約-55℃至約125℃的操作溫度範圍。
52. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該固化模組進一步設以提供在可見光、紅外光或紫外光光譜中的該聚焦光束。
53. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該固化模組進一步設以以一雷射光束提供該聚焦光束。
54. 如申請專利範圍第53項之系統，其中該雷射光束具有一約390nm至約980nm的波長。
55. 如申請專利範圍第42項之系統，進一步包含一鑄造模組，設以形成一大致為管狀結構或一平面膜結構的該自寫入波導，其中固化的該第一單體形成一芯體，而且固化的該第二單體形成該自寫入波導之一包層。
56. 如申請專利範圍第55項之系統，其中該鑄造模組進一步設以原位形成該平面膜自寫入波導作為在一電路板背板上的一疊層。
57. 如申請專利範圍第55項之系統，其中該平面膜自寫入波導為自由立式的和自支撐的。
58. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該固化模組進一步設以調整該混合物中的一奈米顆粒分率，以實現該自寫入波導之一所需剛度。
59. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該材料配方模組設以藉由在加入該奈米顆粒之前將該等單體溶解在一載體溶劑中來製備該第一單體和該第二單體的該混合物。
60. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該材料配方模組進一步設以注入具有各別光起始劑的該第一單體和該第二單體。
61. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該奈米顆粒包含白煙矽、酸性二氧化矽、氧化鋁、二氧化鈦、或氧化鈰。
62. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該第一單體包含一陽離子單體或一離子單體。
63. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該第二單體包含一可聚合的自由基單體。
64. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該材料配方模組設以藉由剪切混合或音振處理來將該奈米顆粒加入該混合物中。
65. 如申請專利範圍第42項之系統，其中該材料配方模組進一步設以混合一陽離子單體和一自由基單體、將該混合物溶解在一載體溶劑中、以及加入以二氧化矽為基礎的奈米顆粒，該陽離子單體被注入在一第一波長的一陽離子光起始劑，該自由基單體被注入一近紅外線輻射(NIR)自由基起始劑。
66. 如申請專利範圍第42項之系統，其中經由至少一網路將該控制器可通訊地耦接到一遠端控制器。