[發明專利]一種晶體微盤光學諧振腔制備設備及方法

有效

• 申請號: 202210587559.3
• 申請日: 2022-05-25
• 公開（公告）號: CN115056081B
• 公開（公告）日: 2023-03-24
• 發明（設計）人: 肖云峰;張方醒;柏雁捷
• 申請（專利權）人: 北京大學長三角光電科學研究院
• 主分類號: B24B19/00
• 分類號: B24B19/00;B24B9/06;B24B29/02;B24B27/00;B24B41/06;B24B47/20;B24B49/12
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 張建利

本發明提供一種晶體微盤光學諧振腔制備設備及方法，涉及光學技術領域，制備設備包括驅動裝置、晶體固定支架、打磨基座、三維平移臺和控制裝置，打磨基座包括基座主體和支撐部，支撐部的第一端與基座主體的上表面連接，支撐部的第一側與基座主體的上表面之間形成第一夾角，支撐部的第二端向支撐部的第二側彎折形成彎折部，彎折部與支撐部之間形成第二夾角。通過采用設置有三個固定面的打磨基座與自動化機械加工設備配合使用，可對高純度的晶體微腔進行定型、倒角以及拋光，可將晶體側表面光滑度達到Ra0.01um，制備品質因子超過5.4×10⁹的晶體微腔，并且可以自由控制微腔直徑大小與側邊曲率半徑，大大提高了晶體微腔的性能與良率，提高產品的一致性。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，尤其涉及一種晶體微盤光學諧振腔制備設備及方法。

背景技術

超高品質因子微型光學諧振腔是微型孤子光源、高靈敏傳感器、高性能光電調制模塊等先進儀器的核心部件。它具有抗電子干擾、體積緊湊以及易于集成的優點。可以在極小的模式體積內達成超高的能量密度，從而實現常規光電器件中無法實現的高能物理過程。

光學微腔的制備方法主要有片上微加工技術和熔融制備技術兩種。片上微諧振腔器件主要借助于傳統半導體工藝，通過化學刻蝕、等離子體刻蝕、激光直寫等方式實現。微諧振腔的熔融制備技術通過尖端放電或激光加工的方式將高純度石英加熱熔融塑形來實現高品質因子光學微諧振腔的制備。無論是片上微加工技術還是熔融制備技術均存在制備難度大，加工工藝繁瑣和制造成本高的問題。

發明內容

本發明提供一種晶體微盤光學諧振腔制備設備，用以解決現有技術存在制備難度大，加工工藝繁瑣和制造成本高的問題。

本發明提供一種晶體微盤光學諧振腔制備設備，包括：

驅動裝置；

晶體固定支架，與所述驅動裝置的轉軸連接，所述晶體固定支架用于固定晶體；

打磨基座，包括基座主體和支撐部，所述支撐部的第一端與所述基座主體的上表面連接，所述支撐部的第一側與所述基座主體的上表面之間形成第一夾角，所述支撐部的第二端向所述支撐部的第二側彎折形成彎折部，所述彎折部與所述支撐部之間形成第二夾角，所述基座主體靠近所述驅動裝置一端的上表面形成第一固定面，所述支撐部的第二側形成第二固定面，所述彎折部背離所述支撐部的一側形成第三固定面；

三維平移臺，與所述驅動裝置相對設置，所述三維平移臺上設置有壓力檢測裝置，所述打磨基座設置于所述壓力檢測裝置的上部；

控制裝置，分別與所述驅動裝置、所述壓力檢測裝置以及所述三維平移臺的伺服電機電連接。

根據本發明實施例提供的一種晶體微盤光學諧振腔制備設備，還包括：

圖像傳感器，與所述控制裝置電連接，所述圖像傳感器用于獲取所述晶體的表面圖像信息，并發送至所述控制裝置。

根據本發明實施例提供的一種晶體微盤光學諧振腔制備設備，還包括：

顯微鏡，與所述晶體固定支架相對設置，所述圖像傳感器設置于所述顯微鏡的目鏡端。

根據本發明實施例提供的一種晶體微盤光學諧振腔制備設備，所述驅動裝置的轉軸設置有夾持組件，所述晶體固定支架呈桿狀結構，所述夾持組件夾持于所述晶體固定支架的第一端，所述晶體固定支架第二端的端部為平面，所述晶體固定支架第二端的端部與所述晶體粘接。

本發明還提供一種晶體微盤光學諧振腔制備方法，所述制備方法基于上述任意一項所述的晶體微盤光學諧振腔制備設備，所述方法包括以下步驟：

步驟100，將晶體固定于所述晶體固定支架；

步驟200，控制所述驅動裝置帶動所述晶體轉動；