[发明专利]基于掺铒铌酸锂薄膜的分布布拉格反射激光器的制备方法

权利要求书

1.一种基于掺铒铌酸锂薄膜的分布布拉格反射激光器的制备方法，其特征在于该制备方法包括以下步骤：

1)选用光学级双抛的铌酸锂单晶薄膜晶片作为初始材料，其结构自上向下包括：铌酸锂单晶薄膜(3)、二氧化硅包层(2)和衬底(1)，所述的铌酸锂单晶薄膜(3)的厚度为0.4～0.6μm，晶向是x切或z切，所述的二氧化硅包层(2)的厚度大于或等于2μm；

2)清洁所述的铌酸锂单晶薄膜晶片后，放置在等离子去胶机中，设置功率为250～600W，经3～6min处理后，取出铌酸锂单晶薄膜晶片并在表面旋涂4～6μm紫外光刻胶，匀胶后，在加热板上90℃左右烘烤2min左右后，进行紫外曝光，显影之后区分出中心表面无胶区域和两旁涂有4～6μm厚紫外光刻胶区域；

3)通过磁控溅射技术，在铌酸锂单晶薄膜晶片表面沉积一层3～10nm纯度为99.9％的金属铒薄膜(4)，在520～1100℃高温下退火，将铒离子掺杂进所述的铌酸锂薄膜(3)中心表面无胶区域，掺杂浓度为10¹⁵cm^-3到10²⁰cm^-3量级；

4)去除铌酸锂单晶薄膜晶片表面紫外光刻胶，清洁铌酸锂单晶薄膜晶片之后，在铌酸锂单晶薄膜晶片表面旋涂电子束光刻胶，通过电子束曝光技术，显影后在铌酸锂单晶薄膜晶片表面保留波导放大器(6)及布拉格光栅(7)图形对应的电子束光刻胶区域，其余待刻蚀区域表面的电子束光刻胶溶解，布拉格光栅满足如下关系：T为布拉格光栅周期，n_eff为布拉格光栅的相对折射率，λ为光的波长；

5)通过金属刻蚀机对铌酸锂单晶薄膜晶片无电子束光刻胶区域进行刻蚀，获得波导放大器(6)及布拉格光栅(7)结构，即基于掺铒铌酸锂薄膜的分布布拉格反射激光器芯片；

6)将锥形单模光纤(8)与所述的分布布拉格反射激光器芯片进行端面耦合，所形成的封装结构就是基于掺铒铌酸锂薄膜的分布布拉格反射激光器。

2.根据权利要求1所述的基于掺铒铌酸锂薄膜的分布布拉格反射激光器的制备方法，其特征在于，所述的衬底(1)的材料是硅或铌酸锂晶体。