[发明专利]远紫外激光使石英玻璃内部密度增大

权利要求书

1.一种在块状玻璃基板内部写入光波导结构的方法，其特征在于，所述方法包括：

a)选择用软石英基材料制成的块状玻璃基板；和

b)将远紫外激光束聚焦到所述材料内的焦点上，而所述焦点沿一扫描路径以一扫描速度相对于所述基板移动，使沿所述的扫描路径的材料密度相对于未曝光材料有效增大，而沿所述的扫描路径的材料基本上不产生因激光而引起的损伤。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，选择块状玻璃基板包括选择组分基本均匀的和折射率基本均匀的块状玻璃基板。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的软石英玻璃材料的退火湿度低于约1350°K。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的软石英玻璃材料的退火湿度低于约1325°K。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的材料对激光波长基本上透明的。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的软石英玻璃材料包括软化掺杂剂掺杂的石英玻璃。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的材料包括从GeO₂、B₂O₃、Al₂O₃和P₂O₅族中选择的第一软化掺杂剂。

8.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的材料是用所述的第一掺杂剂均匀掺杂的。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的激光束波长小于250mm。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的激光束波长小于200mm。

11.如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述的材料还包括第二软化掺杂剂，第二软化掺杂剂的组分不同于所述的第一软化掺杂剂，所述的第二软化掺杂剂从GeO₂、B₂O₃、Al₂O₃和P₂O₅族中选择的。

12.如权利要求1所述的方法，其特征在于，引起的密度增大提供至少1×10^-5的折射率变化。

13.如权利要求1所述的方法，其特征在于，引起的密度增大提供至少1×10^-4的折射率变化。

14.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的玻璃基板是无锗的。

15.一种光器件，其特征在于所述光器件是由权利要求1所述的方法形成的。

16.一种写入光波导结构的方法，其特征在于包括：

a)选择一石英基板状玻璃基板材料；

将波长低于300nm的激光聚焦到所述的基板内，沿一扫描路径以一扫描速率相对于所述的基板移动焦点，使沿所述的扫描路径的材料的密度相对于未曝光材料有效增大，而沿所述的扫描路径上的材料基本上不产生因激光而引起的损伤；所述的引起折射率增大的扫描路径包括在具着扫描路径外未曝光材料的块状玻璃基板内形成的光波导芯，提供包围所述的形成芯的光波导的包层。

17.如权利要求16所述的方法，其特征在于，选择所述的石英基板状玻璃基板材料包括选择组分基本上均匀的玻璃。

18.如权利要求16所述的方法，其特征在于，选择所述的石英基块状玻璃基板材料包括选择折射率基本均匀的玻璃。

19.如权利要求18所述的方法，其特征在于，所述的被选玻璃基板具有光学折射率均匀性Δn≤5ppm。