[發(fā)明專利]鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)及其制備方法、光參量振蕩器裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010260513.1
• 申請(qǐng)日: 2020-04-03
• 公開（公告）號(hào): CN112835142A
• 公開（公告）日: 2021-05-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳俊;謝臻達(dá);劉華穎;賈琨鵬;汪小涵;呂新杰;寧建;趙剛;祝世寧
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京大學(xué)
• 主分類號(hào): G02B6/12
• 分類號(hào): G02B6/12;G02B6/13;G02B6/136;G02F1/39
• 代理公司: 北京弘權(quán)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11363
• 代理人: 逯長明;許偉群

本申請(qǐng)公開了一種鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)，該鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)能有效避免中紅外光能量被二氧化硅層吸收的問題，并且結(jié)構(gòu)簡單，生成成本低。此外，本申請(qǐng)又公開了一種上述鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)的制備方法。再者，本申請(qǐng)?jiān)俟_了一種基于該鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)的光參量振蕩器裝置，該裝置能夠?qū)⒔t外的激光轉(zhuǎn)化為中紅外的激光，并且與現(xiàn)有的光參量振蕩器相比，具有體積小、閾值低、效率高等特點(diǎn)。

本申請(qǐng)要求“申請(qǐng)日為：2019.11.22、申請(qǐng)?zhí)枮椋?01911159076.8、專利名稱為：一種基于鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)的光參量振蕩器裝置”的專利的優(yōu)先權(quán)。

技術(shù)領(lǐng)域

本申請(qǐng)涉及波導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)。此外，本申請(qǐng)還涉及一種基于該鈮酸鋰波導(dǎo)的光參量振蕩器裝置。再者，本申請(qǐng)還涉及一種鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)的制備方法。

背景技術(shù)

理論分析和實(shí)驗(yàn)研究均已證明，當(dāng)一種頻率較低的弱信號(hào)光束與另一種頻率較高的強(qiáng)泵浦(激勵(lì))光束同時(shí)入射到非線性介質(zhì)后，弱的入射信號(hào)將得到放大，強(qiáng)的泵浦光將有所減弱。與此同時(shí)，非線性介質(zhì)還將輻射出頻率等于上述兩入射光頻率之差的第三種相干光，稱為“閑頻光ωi”。以上這種非線性光學(xué)效應(yīng)，即稱為“光學(xué)參量放大效應(yīng)”。

請(qǐng)參考圖1，圖1為現(xiàn)有技術(shù)中一種鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)示意圖。在該常規(guī)LNOI結(jié)構(gòu)中，鈮酸鋰晶體薄膜和二氧化硅層材料直接接觸，并構(gòu)成波導(dǎo)的包層。但是由于波導(dǎo)中，部分的能量會(huì)泄露到二氧化硅包層中，而二氧化硅層材料對(duì)于中紅外光具有比較強(qiáng)的吸收，不利于中紅外激光的產(chǎn)生和傳輸。

發(fā)明內(nèi)容

本申請(qǐng)要解決的技術(shù)問題為提供一種鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)，該鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)能有效避免中紅外光能量被二氧化硅層吸收的問題，并且結(jié)構(gòu)簡單，生成成本低。此外，本申請(qǐng)又一個(gè)要解決的技術(shù)問題為提供一種上述鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)的制備方法。再者，本申請(qǐng)?jiān)僖粋€(gè)要解決的技術(shù)問題為提供一種基于該鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)的光參量振蕩器裝置，該裝置能夠?qū)⒔t外的激光轉(zhuǎn)化為中紅外的激光，并且與現(xiàn)有的光參量振蕩器相比，具有體積小、閾值低、效率高等特點(diǎn)。

為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)?zhí)峁┮环N鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)，包括鈮酸鋰基座、設(shè)于所述鈮酸鋰基座上的二氧化硅層、及設(shè)于所述二氧化硅層上的鈮酸鋰波導(dǎo)部；

所述鈮酸鋰波導(dǎo)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(dǎo)部的下表面形成所述中空層的頂壁。

可選的，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(cè)面形成對(duì)應(yīng)的所述中空層的側(cè)壁。

以下闡述上述實(shí)施例的技術(shù)效果：

在上述實(shí)施例中，本申請(qǐng)?zhí)峁┑拟壦徜嚤∧げ▽?dǎo)，包括鈮酸鋰基座、設(shè)于所述鈮酸鋰基座上的二氧化硅層、及設(shè)于所述二氧化硅層上的鈮酸鋰波導(dǎo)部；所述鈮酸鋰波導(dǎo)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(dǎo)部的下表面形成所述中空層的頂壁。利用濕法腐蝕技術(shù)，可以將LNOI波導(dǎo)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，LNOI波導(dǎo)中泄露的能量存在于空氣中，不與二氧化硅直接接觸，這樣就避免了中紅外光的能量在二氧化硅中被吸收。

此外，為解決上述技術(shù)問題，本申請(qǐng)還提供一種鈮酸鋰薄膜波導(dǎo)，包括鈮酸鋰基座、設(shè)于所述鈮酸鋰基座上的二氧化硅層；所述二氧化硅層上設(shè)有BCB襯底層，所述BCB襯底層上設(shè)有鈮酸鋰波導(dǎo)部。

以下闡述上述實(shí)施例的技術(shù)效果：

在上述實(shí)施例中，本申請(qǐng)?zhí)峁┑拟壦徜嚤∧げ▽?dǎo)，包括鈮酸鋰基座、設(shè)于所述鈮酸鋰基座上的二氧化硅層；所述二氧化硅層上設(shè)有BCB襯底層，所述BCB襯底層上設(shè)有鈮酸鋰波導(dǎo)部。