[发明专利]一种微纳米材料转移装置及方法

说明书

本发明公开了一种微纳米材料转移装置及方法，包括光纤固定装置和凹槽转移支架；光纤固定装置包括光纤固定板、支撑柱及光纤固定底座，支撑柱的底部固定在光纤固定底座上，光纤固定板与支撑柱的顶部连接，光纤固定板的中间位置设有凸台，凸台中部设有光纤固定接口，光纤固定接口为通孔；转移微纳米材料至光纤的装置包括光纤固定装置、凹槽转移支架；先将微纳米材料固定在凹槽转移支架上，再通过移动凹槽转移支架将微纳米材料转移至固定在光纤固定装置上的光纤接口。本发明可以有效避免光纤震动，操作更准确，提高转移成功率和效率，将聚合物的影响降至最低，满足测试时光源直接接触到微纳米材料的要求，提高样品光学表征结果的准确度。

技术领域

本发明涉及纳米科技领域、超微技术领域、半导体技术领域，特别涉及到在微纳米材料转移操作过程中，将其转移至光纤接口的转移装置及方法。

背景技术

随着对材料性质研究的不断深入，生产及科研实践中所涉材料的尺寸已进入纳米级，特别是以石墨烯、黑磷及二维层状过渡金属硫属化合物为代表的二维材料，因其独特的结构和光电热性能，具有极大的应用潜力。在研究过程中，需对微纳米材料进行各种材料性能的表征，光谱测量因无需接触样品，对材料损伤小，是研究材料性质十分重要的手段。光纤是用光透射率高的电介质(如石英、玻璃、塑料等)构成的光通路，纤芯的折射率比包层的折射率稍大，这样利用全反射的原理把光约束在纤芯内并沿着光纤轴线传播。作为被测量信号载体的光波和作为光波传播媒质的光纤，具有一系列独特的、其他载体和媒质难以相比的优点，尤其是具有高光束质量、高输出功率、高稳定性的调、锁模脉冲光纤激光器，基于反射式石墨烯可饱和吸收镜锁模的全保偏掺铒光纤激光器和基于黑磷的光纤锁模激光器，得到了超短脉冲激光的输出信号，所以如何使不同的二维材料转移到光纤这种媒介中，使制备的微纳光纤具有结构简单，稳定性好，与光纤通信系统兼容的优点，以及如何制成基于多种二维材料的光纤锁模激光器，得到短脉冲输出信号逐渐成为应用的热点。

在实际应用过程中，又需将微小纳米材料从原基底转移至其它基底进行后续其他工艺。因为二维材料十分微小，给转移与表征带来了很大困难。目前常用的做法是利用干法或湿法通过聚合物辅助将微纳米材料转移至其它基底，然后进行表征。通过聚合物辅助可以成功转移微纳米材料，但是在转移完成后材料表面的聚合物很难去除。目前转移装置只能将微纳米材料转移至其它基底上，然后从其表面进行光学测试，表征结果受表面残留聚合物影响较大。

具体存在以下不足：

1、目前将光纤作为基体将微纳米材料进行转移，是一种有效的提高光纤性能的方法之一。相似的装置和方法是将光纤放至几个固定的仪器夹具并同时操作这些仪器夹具进行精确的控制，过程较为复杂且不易把握精度。

2、在材料转移过程中没有附加外在的热源，在转移过程中易受环境温度的影响，实验稳定性和成功率较差。

3、微纳米材料只能机械的单向调节，光纤的位置一般固定，不能灵活的准确的调整位置。

4、无法通过不同的角度的转动可以实现光纤激光器的非线性偏振旋转实现被动锁模，形成不同角度的锁模脉冲，使激光器发出的脉冲信号稳定快速。

发明内容

发明目的：为了解决现有技术存在的转移微纳米材料后在材料表面的聚合物影响其光学测试的问题，本发明提供一种多自由度的可全程监控的微纳米材料转移装置及方法，可避免目前转移装置在转移过程中需二次寻找样品所导致的转移效率低的问题；可解决目前转移技术中样品转移的自由度受限的问题；可解决加热台在加热过程中热量耗散的问题；可解决目前转移技术中因样品与基底间压力可调范围小以及样品不能稳定在载物台导致转移成功率不高的问题。

技术方案：

一种微纳米材料转移装置，包括光纤固定装置和凹槽转移支架；