[发明专利]集成电极电光调谐回音壁模式微腔的制备方法

摘要

一种利用飞秒激光微加工技术制备集成电极可电光调谐回音壁模式光学微腔的方法，包括飞秒激光辅助诱导化学镀电极、飞秒激光刻蚀微腔结构、聚焦离子束研磨及化学腐蚀等步骤，经本发明方法制备的三维回音壁模式光学微腔通过腔体与外围环境的折射率比实现光的连续全内反射，具有极高的表面光滑度，支持小的模式体积与高的品质因子(>105)。与此同时，横向集成的电极可以实现对微腔周围电场的精确调控，利用腔体材料本身的电光效应，实现折射率的连续可调，进而达到回音壁模式腔模调谐的目的。该方法适用于各种具有电光效应的介质薄膜材料。

主权项

一种集成电极可电光调谐回音壁模式微腔的制备方法，其特征在于，该方法利用飞秒激光微纳加工装置具体包括下列步骤：①按照实际微腔电光调制需要，设计电极与微腔的分布位置；②飞秒激光辅助诱导化学镀电极：将样品固定在三维位移平台上，该样品包括由上至下依次连接的介质薄膜层(1)、牺牲层(2)和基底层(3)；按步骤①设计的电极位置利用显微物镜聚焦的飞秒激光在所述样品上直写电极沟槽，然后在电极沟槽中沉积硝酸银薄膜；用显微物镜聚焦飞秒激光对电极沟槽底面进行辐照，使银离子还原成金属银，作为化学镀过程的催化种子；用去离子水将残余硝酸银薄膜冲洗干净后，将样品置于化学镀溶液选择性沉积金属，利用催化种子在电极沟槽中填入足量金属，形成电极；③飞秒激光刻蚀微腔结构：将样品浸在蒸馏水中，固定置于三维位移平台上，通过显微物镜将飞秒激光聚焦在所述样品上，调节飞秒激光的入射功率，按编程驱动所述的三维位移平台运动的同时，打开光闸，启动所述的飞秒激光光束，按步骤①设计的微腔位置，对所述样品进行逐层辐照，刻蚀微腔区域，并预留一个圆柱结构；④聚焦离子束研磨：将聚焦离子束聚焦在所述的圆柱结构表面，沿圆柱结构的侧圆周面进行研磨，将圆柱结构的介质薄膜层(1)侧壁研磨光滑，作为微腔；⑤化学腐蚀：对聚焦离子束研磨后的样品进行腐蚀处理，使所述的牺牲层(2)由圆柱结构侧壁逐渐向内腐蚀，直至留下一个支柱，该支柱的直径小于圆柱结构的介质薄膜层(1)的直径。