[发明专利]用质子交换制造铌酸锂光波导的方法及其装置

摘要

用质子交换制造铌酸锂光波导的方法及其装置，主要包括清洗衬底片、在衬底片上制备掩膜、光刻出波导图形、质子交换、退火、端面抛光、波导调整与检查步骤。本发明由于将质子交换的质子源采用用苯甲酸锂稀释的苯甲酸混合溶液，根据质子交换的化学反应原理，在苯甲酸中掺入苯甲酸锂增加了溶液中锂离子浓度，改变了反应中H+到Li+的平衡，使H+浓度降低，由此降低了反应速度和锂离子交换量，使波导与衬底的折射率差减小。结合退火得到更适于与光纤耦合的折射率分布，同时使苯甲酸的腐蚀作用降低，减少了波导缺陷，降低了波导自身的损耗。

主权项

1、一种用质子交换制造铌酸锂光波导的方法，主要包括清洗衬底片、在衬底片上制备掩膜、光刻出波导图形、质子交换、退火、端面抛光、波导调整与检查步骤，其特征在于所述质子交换步骤中的质子交换方法包括以下步骤：a、将用于装载铌酸锂基片的石英夹具、用于盛装交换溶液的石英管道、已光刻波导图形的铌酸锂基片分别清洗干净；b、用天平称取适量的苯甲酸锂和苯甲酸在石英管道进行混和，得到用于进行质子交换的苯甲酸混合溶液；c、在石英管道的测温管道中安装好热电偶，将石英管道放入到加热炉中；d、启动加热炉控制电源，调节加热电压，将石英管道内的混合溶液加热至200℃，再缓慢升温至250℃并保持稳定。e、在进行d步骤的同时将铌酸锂基片装到石英夹具上，放入烧杯中，将装置有铌酸锂基片的烧杯放入到烘箱中预热至250℃并烧透；f、在石英管道内的混合溶液温度和铌酸锂基片温度均达到250℃后，将装置有铌酸锂基片的石英夹具迅速放入到石英管道的混合溶液中进行质子交换；g、通过石英拉杆对石英夹具进行搅动，让混合溶液和铌酸锂基片充分均匀接触，依此持续进行200分钟的质子交换后取出石英夹具及铌酸锂基片；h、待冷却到接近室温后将石英夹具及铌酸锂基片放到乙醇溶液超声清洗2分钟，将铌酸锂基片取下，再用乙醇溶液超声清洗两次。