[發明專利]一種浮雕型波導結構及其制作方法

在審

• 申請號: 202010220339.8
• 申請日: 2020-03-25
• 公開（公告）號: CN113448013A
• 公開（公告）日: 2021-09-28
• 發明（設計）人: 喬文;羅明輝;李瑞彬;楊博文;李玲;成堂東;朱平;陳林森
• 申請（專利權）人: 蘇州蘇大維格科技集團股份有限公司
• 主分類號: G02B6/124
• 分類號: G02B6/124;G02B6/136;G02B6/132;G02B27/01
• 代理公司: 蘇州簡理知識產權代理有限公司 32371
• 代理人: 楊瑞玲

1.一種浮雕型波導結構的制作方法，其特征在于，包括：

提供基底(1)，該基底(1)作為浮雕型波導結構的波導載體；

在所述基底(1)上形成光柵材質層(2)；

在所述光柵材質層(2)上形成有一層或多層圖案轉移材料層(3)，所述圖案轉移材料層(3)的折射率低于所述光柵材質層(2)的折射率；

在所述圖案轉移材料層(3)上形成納米結構圖案(4)，將所述納米結構圖案(4)轉移至所述光柵材質層(2)，以在所述光柵材質層(2)形成相同的納米結構圖案(4)；

去除所述圖案轉移材質層(3)。

2.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述基底(1)為透明材質，所述基底(1)的折射率大于1.6；

所述光柵材質層(2)的材質為二氧化鈦、氟化鎂和三氧化二鋁中的一種或多種，所述光柵材質層(2)的折射率大于1.6；

所述圖案轉移材料層(3)中有一層的材質為低折光刻膠，所述圖案轉移材料層(3)的折射率不大于1.6。

3.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述光柵材質層(2)上形成有多層圖案轉移材料層(3)時，位于上層的圖案轉移材料層(3)的折射率低于位于下層的圖案轉移材料層(3)的折射率，

此時在所述圖案轉移材料層(3)上形成納米結構圖案(4)，將所述納米結構圖案(4)轉移至所述光柵材質層(2)包括：

先在最上層圖案轉移材料層(3)形成納米結構圖案(4)；

將最上層圖案轉移材料層(3)的納米結構圖案(4)轉移至下層的圖案轉移材料層(3)上直到最終將納米結構圖案(4)轉移到所述光柵材質層(2)上。

4.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述光柵材質層(2)通過蒸發、沉積和濺射的方式均勻覆蓋在所述基底(1)的表面；

所述圖案轉移材料層(3)通過旋涂、噴涂和刮涂的方式均勻覆蓋在所述光柵材質層(2)的表面。

5.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，在所述圖案轉移材料層(3)上通過光刻和/或曝光的方式制備納米結構圖案(4)；

所述納米結構圖案(4)通過干法刻蝕和/或濕法刻蝕的方式轉移至所述光柵材質層(2)的表面；

所述圖案轉移材料層(3)通過微波等離子去膠機清除。

6.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述圖案轉移材料層(3)包括第一圖案轉移材料層(31)和/或第二圖案轉移材料層(32)，

所述第一圖案轉移材料層(31)均勻覆蓋在所述第二圖案轉移材料層(32)表面，所述第二圖案轉移材料層(32)均勻覆蓋在所述光柵材質層(2)的表面，

所述第一圖案轉移材料層(31)的折射率、所述第二圖案轉移材料層(32)的折射率，以及所述光柵材質層(2)的折射率依次遞增。

7.根據權利要求1所述的制作方法，其特征在于，所述圖案轉移材料層(3)中有一層的材質包括二氧化硅和/或硅。

8.根據權利要求6所述的制作方法，其特征在于，在所述第一圖案轉移材料層(31)上形成納米結構圖案(4)，將所述納米結構圖案(4)轉移至所述第二圖案轉移材料層(32)，再將所述納米結構圖案(4)轉移至所述光柵材質層(2)，以在所述光柵材質層(2)上形成相同的納米結構圖案(4)，

所述納米結構圖案(4)自所述光柵材質層(2)的表面被刻蝕至所述光柵材質層(2)與所述基底(1)的交界處。

9.一種浮雕型波導結構，其特征在于，包括光波導單元(5)和形成于所述光波導單元(5)表面的光柵結構(6)，所述光柵結構(6)上具有納米結構圖案(4)，

所述光柵結構(6)的折射率大于等于1.6。

10.根據權利要求9所述的波導結構，其特征在于，所述光柵結構(6)的材質為二氧化鈦、氟化鎂和三氧化二鋁中的一種或多種。