[發(fā)明專利]一種鈮酸鋰光波導(dǎo)及通過鈦擴(kuò)散和VTE制備近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰光波導(dǎo)的方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201410579062.2
• 申請(qǐng)日: 2014-10-26
• 公開（公告）號(hào): CN105093406A
• 公開（公告）日: 2015-11-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姜城
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 派尼爾科技（天津）有限公司
• 主分類號(hào): G02B6/122
• 分類號(hào): G02B6/122;G02B6/13
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1.一種鈮酸鋰光波導(dǎo)及通過鈦擴(kuò)散和VTE制備近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰光波導(dǎo)的方法，其特征在于：包括基底以及位于所述基底上的波導(dǎo)層，所述基底采用鈮酸鋰晶體，所述波導(dǎo)層位于所述鈮酸鋰晶體的+z面,條波到的方向是鈮酸鋰晶體的y方向。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的鈮酸鋰光波導(dǎo)，在所述基底上制備波導(dǎo)層采用的是光刻工藝。

3.一種通過鈦擴(kuò)散和VTE制備近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰光波導(dǎo)的方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟一，樣品準(zhǔn)備，選用是光學(xué)級(jí)Z切0.5mm厚同成份鈮酸鋰晶體為初始材料，使用精密切割機(jī)將鈮酸鋰晶體切割成樣品；

步驟二，光刻，第一步，將清洗干凈的樣品放在加熱板上烘烤10min，溫度為85℃，然后，進(jìn)行光刻膠的涂覆，使用勻膠機(jī)在樣品上涂覆一層SPR6112B型光刻膠進(jìn)行勻膠，設(shè)定勻膠機(jī)的轉(zhuǎn)速為3000r/min,時(shí)間為1min，下面，在85℃下，把旋涂完光刻膠的樣品烘烤10min，第二步，曝光，將樣品和掩膜板放入光刻機(jī)的操作臺(tái)上，調(diào)整好位置，曝光40s，其中所選用的掩膜板為制作有7μm的條形波導(dǎo)圖樣，第三步，顯影，使用質(zhì)量百分比為0.5%的氫氧化鈉溶液，顯影時(shí)間為16s，在曝光部分光刻膠溶解后，迅速使用純凈的去離子水清洗干凈，接著使用高純高壓氮?dú)鈽寣悠反蹈?，第四步，將進(jìn)行完顯影工作的晶片，放在加熱板上烘烤10min,溫度為85℃；

步驟三，鍍鈦，把樣品放入直流濺射機(jī)中進(jìn)行鈦金屬薄膜的濺射，濺射時(shí)充入氬氣，使壓強(qiáng)維持在4Pa左右，在樣品表面形成一層鈦膜；

步驟四，剝離，使用丙酮對(duì)鍍完鈦金屬薄膜的樣品進(jìn)行剝離，利用超聲波清洗機(jī)洗掉鍍在光刻膠上的鈦，剝離完成后，使用酒精和高純凈去離子水對(duì)晶片清洗，清洗完成后，使用高純高壓氮?dú)鈽寣悠反蹈桑瑒冸x完成后，使用臺(tái)階儀測得鈦金屬膜的厚度為90nm；

步驟五，鈦金屬膜預(yù)擴(kuò)散，將樣品放入高溫爐中，進(jìn)行鈦金屬薄膜的預(yù)擴(kuò)散，時(shí)間和溫度分別為2h,1060℃，這樣能保證鈦離子進(jìn)入鈮酸鋰晶體內(nèi)部；

步驟六，富鋰VTE處理，使用富鋰VTE技術(shù)處理完成鈦金屬薄膜預(yù)擴(kuò)散的樣品，將樣品放入由摩爾分?jǐn)?shù)比為68mol%:32mol%的Li₂CO₃和Nb₂O₅混合粉末燒結(jié)成的富鋰坩堝中，樣品下面加一層鉑金墊片，將坩堝用富鋰粉末密封后，放入箱式高溫節(jié)能爐中，箱式高溫爐的運(yùn)行過程由程序自動(dòng)控制，對(duì)樣品在1100℃下，處理30h；

步驟七，光波導(dǎo)端面拋光，先后用20、7、1.5μm的拋光粉以及拋光液對(duì)光波導(dǎo)的端面進(jìn)行拋光。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的通過鈦擴(kuò)散和VTE制備近化學(xué)計(jì)量比鈮酸鋰光波導(dǎo)的方法，其特征在于：，所述箱式高溫爐中溫度控制分為四個(gè)階段：一低溫快速升溫過程，在50min內(nèi)，由25^oC升至400^oC；二高溫升溫過程，400^oC加熱到1100^oC，用時(shí)140min；三是保溫階段，在1100^oC下維持30h；四降溫階段，由1100^oC降至室溫。