[發明專利]一種亞微米光子晶體位相陣列光分束器的制作方法

在審

• 申請號: 201410146191.2
• 申請日: 2014-04-11
• 公開（公告）號: CN103885190A
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 陳云琳;張進宏;范天偉
• 申請（專利權）人: 北京交通大學
• 主分類號: G02B27/10
• 分類號: G02B27/10;G02F1/03
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 黃家俊

1.一種亞微米光子晶體位相陣列光分束器的制作方法，其特征在于，該制作方法的具體步驟為：

1）根據已知入射光的波長、六角陣列參數和位相差，數值求解二維六角光子晶體位相陣列結構的菲涅耳衍射方程，確定最佳設計參數；

2）根據步驟1）中的計算結果設計二維亞微米周期結構的六角光子晶體微結構陣列掩膜板，在鈮酸鋰晶體上利用鍍膜與光刻技術刻蝕出所設計的微結構陣列極化反轉電極；鈮酸鋰晶體+z面蒸鍍六角陣列鋁電極，而–z面鍍平板鋁電極；

3）利用外加短脈沖背向反轉電場技術對鈮酸鋰晶體進行室溫下的電場極化，通過電極施加高壓電場，使六角電極區的鐵電疇反轉而六角中空區不反轉，制備出亞微米結構的六角陣列分布的晶體；

4）用稀鹽酸洗去鈮酸鋰晶體±z面上的鋁電極，在鈮酸鋰晶體±z面磁控濺射氧化銦錫薄膜平板電極，將鈮酸鋰晶體±z面分別與可調直流高壓電源正負極相接，通過調節所加可調直流高壓電源電壓的大小達到陣列光分束效應，實現位相陣列光分束效應。

2.根據權利要求1所述的一種亞微米光子晶體位相陣列光分束器的制作方法，其特征在于，所述步驟1中求得的菲涅耳衍射方程為：

其中，[(n+m)cos(2m-3n5π)-2ncos(nπ5)+(n-m)cos(2m+3n5)π],]]>n和m為整數；D＝l/t_x，D為六角陣列占空比，l為六角陣列對角線長度，t_x為六角陣列x方向的周期；Z_t為Tablot衍射成像距離，λ為入射光波波長；Z=βZ_t，Z為衍射觀察屏距離，β為衍射觀察屏距離與Tablot衍射成像距離的比值，d₃₃為鈮酸鋰晶體的壓電系數，n₀為鈮酸鋰晶體未加電場時λ入射光的折射率，V為可調直流高壓電源電壓，r₁₃為鈮酸鋰晶體的線性電光系數。

3.根據權利要求2所述的一種亞微米光子晶體位相陣列光分束器的制作方法，其特征在于，所述步驟1）中最佳設計參數為：六角陣列周期為：t_x最佳為3微米，t_y是六角陣列y方向的周期，為t_x的根號3倍，最佳為5.2微米；Talbot衍射成像距離Z_t為25.4微米；占空比D為58%。