[發明專利]減小飛秒激光直寫波導彎曲損耗的方法

有效

• 申請號: 201810112125.1
• 申請日: 2018-02-05
• 公開（公告）號: CN108387973B
• 公開（公告）日: 2019-12-20
• 發明（設計）人: 程亞;劉爭明;廖洋;儲蔚;齊家;王鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院上海光學精密機械研究所
• 主分類號: G02B6/125
• 分類號: G02B6/125
• 代理公司: 31317 上海恒慧知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 張寧展

1.一種減小飛秒激光直寫波導彎曲損耗的方法，其特征在于該方法包括下列步驟：

步驟1)用飛秒激光在玻璃樣品中直寫出波導，該波導的彎曲半徑在10～40mm范圍內；

步驟2)在所述的波導兩側用飛秒激光直寫破壞線，具體包括下列步驟：

①設彎曲波導的圓心角θ，第一層破壞線和波導的距離是t₁,各破壞線的縱向間距是t₂；

②直寫破壞線的激光焦點深度在波導的下方，以所述的波導曲率中心為圓心，在該波導外側激光直寫破壞線，且該破壞線與波導平行，與波導的間距為t₁,半徑為r₁,然后激光焦點上升t₂,以波導曲率中心為圓心，半徑r₁直寫第二根破壞線，重復以上過程，完成第一層破壞線的堆疊，要使堆疊的破壞線均勻，該層破壞線的縱向長度能限制住波導導光；

③以同樣的方法，直寫第n層破壞線，其半徑是r₁+(n-1)*t₃，破壞線的層數以需求確定，t₃為各破壞線層的間距；

④以所述的波導曲率中心為圓心，在該波導內側激光直寫破壞線，且該破壞線與波導平行，與波導的間距為t₁,半徑為r₂；以同樣的方法堆疊n層破壞線，其半徑是r₂-(n-1)*t₃，破壞線的層數根據需求確定。

2.一種減小飛秒激光直寫波導彎曲損耗的方法，其特征在于該方法包括下列步驟：

步驟1)用飛秒激光在玻璃樣品中直寫出波導，該波導的彎曲半徑在10mm以下；

步驟2)在彎曲波導附近用激光直寫并輔助化學刻蝕出空氣槽，具體包括下列步驟：

①設彎曲波導的圓心角θ，在該彎曲半徑條件下，用RSoft軟件模擬不同參數的彎曲損耗值，優化出使彎曲損耗最小的合理的參數，即該空氣槽與波導的間距s、空氣槽的槽寬l和槽深d；

②以所述的波導曲率中心為圓心，在該波導外側逐層激光直寫空氣槽的第一個圓弧形側壁，且該側壁與波導平行，與波導的間距為s,半徑為r₁，側壁直寫到樣品表面，即槽深d；

③以所述的波導曲率中心為圓心，在該波導外側逐層激光直寫空氣槽的第二個圓弧形側壁，該側壁的圓弧半徑為r₂，且r₂＝r₁+l，直寫到樣品表面；以所述的波導曲率中心為圓心，半徑在r₁、r₂之間變化，直寫空氣槽的下底；

④由第一側壁的起始位置至第二側壁的起始位置逐層進行激光直寫，由第一側壁的終點位置至第二側壁的終點位置逐層進行激光直寫，都直寫到樣品表面為止，完成剩下兩個側壁的直寫；

⑤將直寫之后的樣品放在化學腐蝕試劑中進行超聲腐蝕，形成槽寬l，槽深d的空氣槽。

3.根據權利要求2所述的減小飛秒激光直寫波導彎曲損耗的方法，其特征在于所述的化學腐蝕試劑為氫氟酸或氫氧化鉀。