[发明专利]一种全光纤电光器件及其构建方法

权利要求书

1.一种全光纤电光器件，其特征在于：包括光纤、透明导电薄膜层、透明绝缘薄膜层、电极、具有光电特性的薄膜材料层，光纤的侧壁和一端面从内至外依次设有透明导电薄膜层、透明绝缘薄膜层和电极，侧壁的透明导电薄膜层与端面的透明导电薄膜层相连，侧壁的透明绝缘薄膜层与端面的透明绝缘薄膜层相连，薄膜材料层设于端面的透明绝缘薄膜层上方；电极包括一对侧壁金属电极和一对端面金属电极，侧壁金属电极和端面金属电极相连，一对端面金属电极设于薄膜材料层的两侧并与其相连；设于光纤侧壁的透明导电薄膜层、透明绝缘薄膜层、金属电极的长度依次递减。

2.根据权利要求1所述的全光纤电光器件，其特征在于：所述薄膜材料层位于光纤端面的中心位置，侧壁金属电极相对于光纤的轴线对称分布，端面金属电极相对于光纤的轴线对称分布。

3.根据权利要求1所述的全光纤电光器件，其特征在于：光纤为光波导，透明导电薄膜层的材料为ITO或IWO，透明绝缘薄膜为SiO₂、Si₃N₄、Al₂O₃或派瑞林，薄膜材料层的材料为二维材料、量子点、铁电薄膜或压电薄膜。

4.根据权利要求1所述的全光纤电光器件，其特征在于：所述透明导电薄膜层的厚度为0.1～0.5μm，所述透明绝缘薄膜的厚度为0.05～0.2μm，电极的厚度为0.03～0.05μm。

5.根据权利要求1所述的全光纤电光器件，其特征在于：薄膜材料层的厚度为0.3～10nm。

6.一种全光纤电光器件的构建方法，其特征在于包括如下步骤：

(1)光纤的预处理；

(2)在光纤的一端面和侧壁沉积透明导电薄膜，使侧壁和端面的透明导电薄膜相连，形成透明导电薄膜层；光纤的另一端面用于接入光路；

(3)在透明导电薄膜层表面沉积透明绝缘薄膜，使侧壁和端面的透明绝缘薄膜相连，形成透明绝缘薄膜层，且侧壁的透明绝缘薄膜层长度小于透明导电薄膜层；

(4)在透明绝缘薄膜层表面沉积金属薄膜，使侧壁和端面的金属薄膜相连，形成金属薄膜层，且侧壁的金属薄膜层长度小于透明绝缘薄膜层；

(5)对金属薄膜层进行沟道加工，在透明绝缘薄膜上形成端面沟道和侧壁沟道，形成一对侧壁金属电极和一对端面金属电极；

(6)将具有光电特性的薄膜材料转移至端面沟道中，使薄膜材料置于端面的透明绝缘薄膜上方、端面金属电极之间，并与两侧端面金属电极相连。

7.根据权利要求6所述的全光纤电光器件的构建方法，其特征在于：光纤的预处理包括去除涂覆层、光纤切割、端面研磨、湿法清洗。

8.根据权利要求6所述的全光纤电光器件的构建方法，其特征在于：沉积工艺为磁控溅射镀膜、电子束蒸发镀膜、电镀或化学气相沉积。

9.根据权利要求6所述的全光纤电光器件的构建方法，其特征在于：光电材料的转移方法为干化转移或湿法转移。