[發明專利]鈮酸鋰薄膜波導及其制備方法、光參量振蕩器裝置

在審

• 申請號: 202010260513.1
• 申請日: 2020-04-03
• 公開（公告）號: CN112835142A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發明（設計）人: 陳俊;謝臻達;劉華穎;賈琨鵬;汪小涵;呂新杰;寧建;趙剛;祝世寧
• 申請（專利權）人: 南京大學
• 主分類號: G02B6/12
• 分類號: G02B6/12;G02B6/13;G02B6/136;G02F1/39
• 代理公司: 北京弘權知識產權代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

1.一種鈮酸鋰薄膜波導，包括鈮酸鋰基座、設于所述鈮酸鋰基座上的二氧化硅層、及設于所述二氧化硅層上的鈮酸鋰波導部；其特征在于，

所述鈮酸鋰波導部下方形成中空層；

所述鈮酸鋰基座的上表面形成所述中空層的底壁，所述鈮酸鋰波導部的下表面形成所述中空層的頂壁。

2.如權利要求1所述的一種鈮酸鋰薄膜波導，其特征在于，所述二氧化硅層由所述中空層分隔為兩部分；該兩部分的二氧化硅層的側面形成對應的所述中空層的側壁。

3.一種鈮酸鋰薄膜波導，包括鈮酸鋰基座、設于所述鈮酸鋰基座上的二氧化硅層；其特征在于，所述二氧化硅層上設有BCB襯底層，所述BCB襯底層上設有鈮酸鋰波導部。

4.一種鈮酸鋰薄膜波導的制備方法，其特征在于，包括：

在包括鈮酸鋰基座和二氧化硅層的硅晶圓上的設置BCB襯底；

用另一個第一鈮酸鋰薄膜波導與所述BCB襯底鍵合；所述第一鈮酸鋰薄膜波導包括第一鈮酸鋰基座、設于所述第一鈮酸鋰基座上的第一二氧化硅層、及設于第一二氧化硅層上的第一鈮酸鋰薄膜波導部；用所述第一鈮酸鋰薄膜波導部與所述BCB襯底鍵合；

去除所述第一鈮酸鋰基座和所述第一二氧化硅層。

5.如權利要求1所述的一種鈮酸鋰薄膜波導的制備方法，其特征在于，所述在包括鈮酸鋰基座和二氧化硅層的硅晶圓上的設置BCB襯底的步驟，包括：

通過旋涂方法在所述二氧化硅層上設置BCB襯底。

6.如權利要求1所述的一種鈮酸鋰薄膜波導的制備方法，其特征在于，所述去除所述第一鈮酸鋰基座和所述第一二氧化硅層的步驟，包括：

通過機械拋光或干法刻蝕去除所述第一鈮酸鋰基座和所述第一二氧化硅層。

7.一種基于鈮酸鋰薄膜波導的光參量振蕩器裝置，通過制備片上中紅外光參量振蕩器(OPO)，將近紅外的激光轉化成中紅外激光；波導有布拉格光柵、環形光柵、環光柵等實現形式，以提高需要波段的中紅外光源的透過率；利用濕法腐蝕技術，可以將LNOI波導下方的二氧化硅襯底腐蝕掉，形成空氣層，這樣避免了二氧化硅和LN直接接觸，以減少LNOI波導中的中紅外光的吸收；或者采用非二氧化硅材料的襯底結構，可以采用襯底轉移的方法來制備：利用在二氧化硅和LN薄膜之間加入一層BCB材料，使二氧化硅不和LN直接接觸，以減少LNOI波導中的中紅外光的吸收。

8.一種鈮酸鋰薄膜波導，包括鈮酸鋰基座、設于所述鈮酸鋰基座上的二氧化硅層；其特征在于，所述二氧化硅層上設有襯底層，所述襯底層上設有鈮酸鋰波導部。

9.一種鈮酸鋰薄膜波導的制備方法，其特征在于，包括：

在包括鈮酸鋰基座和二氧化硅層的硅晶圓上的設置襯底層；

用另一個第一鈮酸鋰薄膜波導與所述襯底層鍵合；所述第一鈮酸鋰薄膜波導包括第一鈮酸鋰基座、設于所述第一鈮酸鋰基座上的第一二氧化硅層、及設于第一二氧化硅層上的第一鈮酸鋰薄膜波導部；用所述第一鈮酸鋰薄膜波導部與所述襯底層鍵合；

去除所述第一鈮酸鋰基座和所述第一二氧化硅層。