[实用新型]一种柔性可拉伸光波导感知器件

说明书

本实用新型属于光波导感知器件制备领域，并具体公开了一种柔性可拉伸光波导感知器件，包括柔性基底及分布在柔性基底上的光栅结构，所述光栅结构包括对称分布于柔性基底两端的左光栅和右光栅，所述左光栅和右光栅的结构相同，均包括多个开设在柔性基底上的且平行设置的凹槽。本实用新型通过将光栅结构直接设置于柔性基底上，使得光波导感知器件整体呈柔性，具有较好的拉伸性和弯曲性，具有结构简单、适用性强等优点。

技术领域

本实用新型属于光波导感知器件领域，更具体地，涉及一种柔性可拉伸光波导感知器件。

背景技术

光波导是由光透明介质构成的传输光频电磁波的导行结构。光波导原理为在不同折射率的介质分界面上，利用电磁波的全反射使光波局限在相对高折射率材料层所组成的波导内传播。光波导感知器件具有耗材小、稳定性高、易于集成并能够大规模生产的特点，使得其在光通信、光电集成等领域得到了广泛应用。

传统光波导器件直接采用SiO₂、Si等硬质材料作为基底层，制备的光波导器件不具有拉伸、弯曲等弹塑性形变的能力，例如CN103023600A公开的一种多通道集成光波导模式复用-解复用器。在面向智能光学感知系统和柔性光电子器件中，需要器件具有一定的弯曲能力，例如，CN103058129B提出的一种基于边缘转移法制备柔性衬底上半导体亚微米带的方法及柔性光波导，CN101379421B提出的一种曲率半径为2mm的360°弯曲高可弯性、耐热性、透明性柔性光波导及光波导模块。

但目前的柔性光波导在拉伸性能方面仍存在着不足，且柔性光波导的应用领域主要集中在光电器件领域，在智能感知领域仍处于初级阶段，缺乏能够对不同外界物理量(压力、应变等)进行检测，并能与复杂曲面基底共形的柔性可拉伸光波导器件。

实用新型内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本实用新型提供了一种柔性可拉伸光波导感知器件，其通过将光栅结构直接设置于柔性基底上，使得光波导感知器件整体呈柔性，具有较好的拉伸性和弯曲性，具有结构简单、适用性强等优点。

为实现上述目的，本实用新型提出了一种柔性可拉伸光波导感知器件，其包括柔性基底及分布在柔性基底上的光栅结构，所述光栅结构包括对称分布于柔性基底两端的左光栅和右光栅，所述左光栅和右光栅的结构相同，均包括多个开设在柔性基底(1)上的且平行设置的凹槽。

作为进一步优选的，多个凹槽等间距设置，每个凹槽的深度h为50nm-250nm，长度s为200μm-3000μm，宽度m为200nm-400nm。

作为进一步优选的，相邻两凹槽之间为凸台结构，所述凸台结构的尺寸与凹槽尺寸一致，其高度为50nm-250nm，长度为200μm-3000μm，宽度为200nm-400nm。

作为进一步优选的，所述柔性基底(1)的高度H为200μm-1000μm，长度M为0.5mm-15mm，宽度与凹槽的长度一致。

作为进一步优选的，所述左光栅(2)和右光栅(3)的间距为0.5mm-15mm。

作为进一步优选的，所述柔性基底(1)的两端用于作为夹持部，供外界夹持机构夹持。

总体而言，通过本实用新型所构思的以上技术方案与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：

1.本实用新型将光栅结构设计在柔性基底上，使得光波导感知器件整体为柔性可拉伸，克服了传统光波导模块不具备柔性和可拉伸性的不足，具有高可弯性、拉伸性和光学透明性，能与复杂曲面基底共形，为柔性光波导器件在柔性光电、智能感知器件等领域的应用提供了基础。

2.本实用新型的光波导感知器件具有柔性和可拉伸性，使用时当受到外界物理量(压力、应变等)扰动时，其结构形变会反应在光栅耦合输出光强度变化上，通过输出光强度变化信息，能够实时对外界压力、应变等物理量进行检测。