[发明专利]一种光源集成物理不可克隆函数器件的制备方法

说明书

本发明公开了一种光源集成物理不可克隆函数器件的制备方法，通过在激光芯片的出光口直接设置第一微透镜，可以直接将激光芯片产生的激光进行整形，并通过传播间隙形成一尺寸合适的光斑，从而可以增加激光照射至液晶盒的面积；之后通过液晶盒中的像素点对该激光进行调制，最后通过颗粒无序介质可以生成具有物理不可克隆性质的光线，从而制成光源集成物理不可克隆函数器件。通过对激光光斑进行整形可以降低激光芯片与液晶盒的对准要求，利于提升器件性能和稳定性，利于光源的小型化集成化。

技术领域

本发明涉及物理不可克隆函数技术领域，特别是涉及一种光源集成物理不可克隆函数器件的制备方法。

背景技术

光学PUF(物理不可克隆函数)是至今为止唯一被证明具有数学不可克隆性的PUF，还可与量子态的激励响应结合，使认证系统同时具备物理密钥的不可克隆性与激励响应的量子不可克隆性，在物理和技术上确保了认证的绝对安全，是当前最安全最具前途的PUF形式。光学PUF内部包含了大量无序微纳结构，其光学特性(如折射率、吸收系数)随空间变化呈无序分布。入射光(激励)在进入PUF时，由于受微纳结构的散射、干涉、衍射、吸收等相互作用，会产生明暗相间的无规则散斑图，从而可作为响应。此外，通常光学PUF既有透射响应又有反射响应，因此可同时作为量子认证和量子密钥生成器。

然而，当前使用的光学PUF都是有基底的结构，体积大、使用不够灵活方便，尤其在集成微系统中兼容性很差。在实际应用中，往往更需要一种稳定可靠的光源集成PUF，以便于将其直接集成在微芯片系统中，满足量子认证系统小型化的实际需求。所以如何提供一种可以小型化光源集成PUF的方法是本领域技术人员急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种光源集成物理不可克隆函数器件的制备方法，有利于光源集成物理不可克隆函数器件的小型集成化。

为解决上述技术问题，本发明提供一种光源集成物理不可克隆函数器件的制备方法，包括：

在激光芯片的出光口表面设置第一微透镜；

在液晶盒的出光侧设置颗粒无序介质；

将设置有所述第一微透镜的激光芯片的出光口朝向所述液晶盒设置，使所述激光芯片经所述第一微透镜整形的光斑与所述液晶盒中预设像素点相互对位；

将相互对位的所述激光芯片与所述液晶盒相互键合以在所述激光芯片与所述液晶盒之间形成具有预设高度的键合柱，使所述第一微透镜与所述液晶盒之间具有光线传播间隙。

可选的，所述在激光芯片的出光口表面设置第一微透镜包括：

在所述激光芯片的出光口表面旋涂第一溶胶凝胶层；

在所述第一溶胶凝胶层压紧第一模板，使所述第一溶胶凝胶层溢进所述第一模板朝向所述第一溶胶凝胶层设置的第一微透镜凹槽，所述第一微透镜凹槽的形状对应所述第一微透镜；

在压紧所述第一模板之后，固化所述第一溶胶凝胶层，以形成所述第一微透镜。

可选的，所述第一溶胶凝胶层为第一溶胶凝胶感光层；

所述在压紧所述第一模板之后，固化所述第一溶胶凝胶层，以形成所述第一微透镜包括：

在压紧所述第一模板之后，对所述第一溶胶凝胶感光层进行曝光，以将所述第一溶胶凝胶感光层转换为玻璃态；

在对所述第一溶胶凝胶感光层进行曝光后剥离所述第一模板，以形成所述第一微透镜。

可选的，所述键合柱的高度与所述第一微透镜的焦距相互匹配。

可选的，所述键合柱的高度的取值范围为20um至1000um，包括端点值。