[发明专利]一种离子掩膜制作玻璃光波导的方法

摘要

本发明公开了一种离子掩膜制作玻璃光波导的方法。首先通过K⁺离子交换工艺在玻璃基片上制作K⁺扩散区，作为后续离子交换的掩膜；而后采用掩膜反型技术制作一层K⁺离子扩散区上的薄膜，用于阻止在后续离子交换过程中高折射率离子透过K⁺扩散区的扩散；最后采用含有高极化率离子的熔盐进行离子交换，在玻璃基片上获得形状改善的高折射率离子扩散区。这种方法中K⁺离子扩散区上的薄膜的制备只需要薄膜制作工艺和选择性腐蚀工艺，具有易于实施的特点，同时，由于薄膜完全阻止了高极化率离子通过离子掩膜的扩散，这种工艺比常用的离子掩膜离子交换工艺可以获得性能更优的条形光波导。

主权项

1.一种离子掩膜制作玻璃光波导的方法，采用微细加工手段在玻璃基片(1)的上表面制作掩膜(2)，并在掩膜上形成离子交换窗口，而后将带有掩膜(2)的玻璃基片(1)放入含有K+的熔盐(5)中进行离子交换，熔盐中的K+经热扩散作用在玻璃基片(1)中形成K+离子扩散区(6)，掩膜下方K+离子未扩散的区域形成下一步的离子交换窗口；其特征在于：将玻璃基片(1)连同上表面的掩膜(2)清洗后，采用蒸发或溅射工艺在玻璃基片上表面制作与掩膜(2)材料不同的薄膜，由于掩膜(2)的存在，新制备的薄膜以两种形式存在：K+离子扩散区(6)上的薄膜(8)，和掩膜(2)上的薄膜(9)；采用湿法腐蚀工艺，选用对掩膜(2)有腐蚀作用而对K+离子扩散区(6)上的薄膜(8)和掩膜(2)上的薄膜(9)无腐蚀作用的腐蚀剂，经过腐蚀作用，掩膜(2)连同掩膜(2)上的薄膜(9)被去除，而K+离子扩散区(6)上的薄膜(8)留在玻璃基片表面；将表面带有K+离子扩散区(6)上的薄膜(8)的玻璃基片(1)放入含有高极化率离子熔盐(3)中进行第二步离子交换，熔盐中的高极化率离子通过K+离子扩散区(6)形成的扩散窗口与玻璃基片(1)中的低极化率离子进行离子交换，高极化率离子进入玻璃基片(1)并形成形状改善的高折射率离子扩散区(7)，形成光波导的芯层。