[發明專利]一種中紅外氟氧玻璃陶瓷Y型波導分束器及其制備方法

有效

• 申請號: 201810080094.6
• 申請日: 2018-01-27
• 公開（公告）號: CN108345066B
• 公開（公告）日: 2019-12-06
• 發明（設計）人: 王軍利;唐佳貝;胡權;陳磊;朱江峰;魏志義
• 申請（專利權）人: 西安電子科技大學
• 主分類號: G02B6/136
• 分類號: G02B6/136;G02B6/125
• 代理公司: 61227 西安長和專利代理有限公司
• 代理人: 黃偉洪<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種中紅外氟氧玻璃陶瓷Y型波導分束器的制備方法，其特征在于，所述中紅外氟氧玻璃陶瓷Y型波導分束器的制備方法選取中紅外材料25KF-25ZnF₂-50SiO₂+0.5NiO玻璃陶瓷作為基質，利用鈦寶石飛秒放大器直寫I類波導，制作中紅外波段Y型分束器件；利用飛秒脈沖在氟氧玻璃陶瓷體內直寫貫穿的單線波導，通過自建的損耗測試系統，測量波導傳輸損耗，確定最低的傳輸損耗激光加工參數，利用參數在樣品內刻寫出了Y型分束器，實現中紅外波段的集成器件制備；

所述中紅外氟氧玻璃陶瓷Y型波導分束器的制備方法具體包括以下步驟：

步驟一，氟氧玻璃陶瓷切割與表面處理；將氟氧玻璃陶瓷切割成六面立方體結構，將各面拋光，將拋光后的樣品利用超聲清洗機在乙醇溶液中超聲清洗，最后風干取出；

步驟二，氟氧玻璃陶瓷固定與位置矯正；將風干后的樣品與六維電動平移臺固定，設定CCD視場，并且調整樣品的位置，使得樣品邊界與CCD視場中臨界平行；

步驟三，設定激光直寫參數；采用控制變量法逐一對激光單脈沖能量、脈沖掃描速率進行改變；通過衰減片控制單脈沖能量，LABVIEW程序控制脈沖掃描速率；

步驟四，直寫單線波導；

步驟五，波導損耗測試與計算；

步驟六，Y型波導分束器直寫；在對應的最低單線波導傳播損耗激光加工參數下，直寫Y型分束結構，實現Y型分束器的刻寫；

步驟七，對刻寫出的分束器損耗進行測試；

所述單脈沖能量在0到3μJ之間連續變化，改變步進為0.2μJ，脈沖掃描速率在50到200μm/s變化，步進為10μm/s。

2.如權利要求1所述的中紅外氟氧玻璃陶瓷Y型波導分束器的制備方法，其特征在于，所述氟氧玻璃陶瓷切割尺寸為4×4×2mm³,拋光精度為光學精度，超聲清洗使用純度大于95％的乙醇溶液，超聲時間為30min，風干時間為15min。

3.如權利要求1所述的中紅外氟氧玻璃陶瓷Y型波導分束器的制備方法，其特征在于，所述CCD的視場調整為20顯微倍物鏡下。

4.如權利要求1所述的中紅外氟氧玻璃陶瓷Y型波導分束器的制備方法，其特征在于，將所述平移臺橫向掃描距離設置為4500μm。

5.如權利要求1所述的中紅外氟氧玻璃陶瓷Y型波導分束器的制備方法，其特征在于，所述氟氧玻璃陶瓷折射率n₁為1.47，空氣折射率n₂為1，光纖模式半徑為7.5μm。

6.如權利要求1所述的中紅外氟氧玻璃陶瓷Y型波導分束器的制備方法，其特征在于，所述分束器入射直線波導長度為0.5mm，波導分束部分縱向長度為3mm，出射直線波導長度為0.5mm。

7.如權利要求1所述的中紅外氟氧玻璃陶瓷Y型波導分束器的制備方法，其特征在于，所述Y型分束器分束角為2°，兩分束輸出端橫截面間距分別為104μm。

8.一種由權利要求1所述中紅外氟氧玻璃陶瓷Y型波導分束器的制備方法制備的Y型波導分束器。