[发明专利]碳纳米管增强太赫兹硅光栅调制器及制作方法

权利要求书

1.一种碳纳米管增强太赫兹硅光栅调制器，其特征在于，硅片中心区域为硅光栅，光栅截面呈现梯形状，光栅槽深与硅片厚度相同，为悬空硅光栅，悬空硅光栅上层平铺一层均匀厚度的碳纳米管材料，硅光栅悬空部分也由碳纳米管材料填充连接，平铺后光栅截面保持梯形状。

2.根据权利要求1所述碳纳米管增强太赫兹硅光栅调制器，其特征在于，所述悬空硅光栅截面呈现梯形状，其上底为80微米、下底200微米、光栅周期为300微米、硅片厚度为200微米。

3.根据权利要求1或2所述碳纳米管增强太赫兹硅光栅调制器，其特征在于，所述碳纳米管材料为随机排列的单壁碳纳米管与聚丙烯酸酯乳液的复合物。

4.根据权利要求3所述碳纳米管增强太赫兹硅光栅调制器的制作方法，其特征在于，具体步骤如下：

1）利用纳秒激光直写技术制造偏振相关的悬空硅光栅，纳秒激光器输出平行纳秒激光光束入射结合激光振镜，平行入射的纳秒激光光束经过激光振镜整形为线条光束；将清洗、烘干的硅片放置于精密二维位移平台上，激光振镜出射的线条光束聚焦到需要加工的硅片区域；通过控制编译的控制程序，驱使二维位移平台移动，通过纳秒激光与精密二维位移平台的结合，快速精确加工出悬空硅光栅；

2）取500毫克单壁碳纳米管和1克水溶性聚合物分散剂放入研钵中，加入少量蒸馏水研磨至充分混合；将混合液用蒸馏水稀释至50毫升后用细胞粉碎机超声30分钟；然后将超声后的分散液与50克聚丙烯酸乳液等比例混合后用磁力搅拌机搅拌1小时；最后，把已经加工好的悬空硅光栅垂直于水平面放置，将合成的单壁碳纳米管与聚丙烯酸乳液复合物滴到悬空硅光栅上使光栅缝隙中形成液膜，并通过旋涂机平面化；最后，将硅片放到40摄氏度干燥箱中烘烤2小时，以获得碳纳米管增强太赫兹硅光栅调制器。