[发明专利]一种基于硅微通道阵列的光纤面板及其制备方法

权利要求书

1.一种基于硅微通道阵列的光纤面板，其特征在于，该光纤面板包括：

硅微通道阵列，所述硅微通道阵列的孔径为1-10微米，阵列排布方式为四方排列，所述通道的截面为正方形或者八边形，经过所述截面中心的相互垂直的两条线长度相等；

反射层，所述反射层制备在所述硅微通道阵列内的侧表面上，材料为具有高反射率的金属或二氧化硅；

填充介质，所述填充介质填充在所述反射层构成的空间内，热膨胀系数在0-1000℃环境下小于100(10^-7/K)。

2.根据权利要求1所述的一种基于硅微通道阵列的光纤面板，其特征在于，所述硅微通道阵列的长径比为10-500，板面直径为25-150毫米。

3.根据权利要求1所述的一种基于硅微通道阵列的光纤面板，其特征在于，所述硅微通道阵列的硅材料的晶向为[100]。

4.根据权利要求1所述的一种基于硅微通道阵列的光纤面板，其特征在于，所述反射层的材料为铝、银、金、铂。

5.根据权利要求1所述的一种基于硅微通道阵列的光纤面板，其特征在于，所述反射层的厚度为20-500纳米。

6.根据权利要求1所述的一种基于硅微通道阵列的光纤面板，其特征在于，所述反射层为二氧化硅时，所述填充介质的折射率大于二氧化硅。

7.根据权利要求1所述的一种基于硅微通道阵列的光纤面板，其特征在于，所述填充介质的材料为光学玻璃。

8.基于1-7任意一项权利要求所述的一种基于硅微通道阵列的光纤面板的制备方法，其特征在于，该方法包括如下步骤：

步骤一：对晶向为[100]硅基体进行光刻、腐蚀、氧化、背部减薄、通道整形制备出硅微通道阵列结构；

步骤二：将所述硅微通道阵列置于高温中氧化，所述通道内壁形成二氧化硅层作为反射层，氧化温度900-1100℃，氧化层厚度50-500纳米；

步骤三：带有内壁反射层的硅微通道阵列放入真空管式炉中的蓝宝石坩埚内，在所述硅微通道阵列上放置固态光学玻璃；通过对真空管式炉进行抽真空并加热，加热温度高于固态光学玻璃的软化点温度；关闭抽真空模式，打开高纯氮气瓶对真空管式炉进行充气，熔化的固态光学玻璃将在压力作用下填充到所述硅微通道阵列的微通道内，形成通道内填充的玻璃介质；最后对表面进行研磨和抛光，完成基于硅微通道阵列的光纤面板的制备方法。

9.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤一中通道整形过程中，腐蚀液为四甲基氢氧化铵溶液，溶液浓度为0.5-5wt％，腐蚀温度为5-50℃，腐蚀后硅微通道壁厚小于1微米，通道开口面积比大于80％。

10.根据权利要求8所述的制备方法，其特征在于，所述步骤二替换成通过原子层沉积方法制备金属反射层，金属反射层厚度为20-100纳米。