[发明专利]一种在铌酸锂晶体上同时制备波导及光栅的方法

摘要

一种在铌酸锂基片上同时制备波导及光栅的方法，通过在铌酸锂中进行钛扩散或质子交换改变铌酸锂的折射率，在铌酸锂基片上实现波导及光栅一体化制备。本发明的优点是：该制备方法简单，易于实现，制备的波导光栅精度较高，波导光栅可一次成型，实验操作方便，光栅结构和周期可根据需要做相应的调整，并且利用该方法制备波导光栅成本低廉，有着广阔的应用前景。

主权项

1.一种利用钛扩散法在铌酸锂基片上同时制备波导及光栅的方法，其特征在于步骤如下：(1)依次用浓度不小于99.7v％的酒精和丙酮清洗铌酸锂基片后，将铌酸锂基片放在温度为120‑180℃的加热板上烘烤2‑5min；(2)对清洗干净的铌酸锂基片进行匀胶，在铌酸锂基片表面附着一层光刻胶，光刻胶的厚度为100‑300nm；(3)利用电子束蚀刻系统(EBL)和一体化掩膜板对上述铌酸锂基片进行曝光，在显影剂中对光刻胶进行显影，然后将铌酸锂基片放置在温度为110℃的加热板上烘烤2‑4min，固化光刻胶，在铌酸锂基片表面的光刻胶形成波导光栅一体化掩模，制备的掩模结构为矩形结构、正弦形结构、三角形结构或锯齿形结构，掩膜结构集波导掩膜结构和光栅掩膜结构于一体，且波导传输方向和光栅传输方向一致，波导掩模结构与光栅掩模结构具有重叠部分或无缝相邻；(4)将步骤(3)中得到的铌酸锂基片表面利用溅射法制备一层厚度为60‑100nm的钛膜，然后放入浓度不小于99.5v％的丙酮溶液中，在铌酸锂基片上形成波导光栅结构的钛条；(5)将步骤(4)得到的带有钛条结构的铌酸锂基片放入高温扩散炉中进行钛扩散，扩散温度为980‑1150℃，扩散时间为6‑10h，在铌酸锂基片上形成布拉格波导光栅结构。