[发明专利]一种光折变材料微区折射率的实时调控装置及方法

说明书

本发明公开了一种光折变材料微区折射率的实时调控装置及方法，涉及微结构制作技术领域。一种光折变材料微区折射率的实时调控装置包括：激光器(1)、起偏器、电光调制器、NPBS、光学整形器(1)、样品、三维平移台、光学整形器(2)、电子快门、激光器(2)、检偏器、光电探头、锁相放大器、计算机。本发明的装置及方法可对光折变微区折射率进行实时调控，可精确制作光折变微结构。光折变微结构可在光开关、光互连以及光路由等光子器件制备方面有广阔应用前景。

技术领域

本发明涉及微结构制作技术领域，尤其涉及一种光折变材料微区折射率的实时调控装置及方法。

背景技术

目前利用光折变材料可制作光栅、滤波器等光学元器件。在光折变微结构制作领域，一般通过非均匀的激光照射来制作光折变微结构，例如激光干涉以及激光直写技术。

王俊俏(一种光诱导光折变晶体表面微结构的方法，专利公开号：CN 101414090A)选用光折变晶体进行非均匀光照射形成空间电荷场，从而对微纳颗粒进行吸附形成与空间电荷场分布对应的微结构，但该专利未涉及折射率微结构的调控。

张爱玲(利用飞秒激光器在铌酸锂波导上刻写光栅的装置及方法，专利公开号：CN104199144 A)利用飞秒激光器在铌酸锂晶体上刻写光栅，虽然结构简单，刻写灵活，但采用飞秒激光一方面成本高昂，而且还容易引起晶体结构的破坏。此外，该专利也未涉及微区折射率的实时检测及调整。

综上所述，以上技术均未对光折变材料微区折射率进行实时检测及调整，难以精确制作光折变微结构。

发明内容

针对上述内容，本发明目的在于提出一种光折变材料微区折射率的实时调控装置及方法，解决现有技术不能实时检测及调整光折变材料微区折射率并精确制作光折变微结构的问题。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案如下：

一种光折变材料微区折射率的实时调控装置，该装置按照第一激光器1、起偏器2、电光调制器3、第一NPBS 4、第一光学整形器5、样品6、三维平移台7、第二NPBS 8、背景光源9、第二光学整形器10、电子快门11、第二激光器12、第三NPBS 13、滤波器14、CCD相机15、检偏器16、光电探头17、锁相放大器18、计算机19依次连接在钢性支架20上。

作为上述一种光折变材料微区折射率的实时调控装置的一种优选方案，所述制作系统包括：第一激光器1、第一光学整形器5、样品6、三维平移台7、第二NPBS 8、背景光源9、第三NPBS 13、滤波器14、CCD相机15。采用CCD相机对第一光学整形器5聚焦位置进行观测定位，然后打开第一激光器1，通过光折变效应在样品微区产生折射率变化。同时该光束所携带的折射率信息经由探测光路检出，用于样品微区折射率变化的实时检测，并结合擦除系统完成微区折射率的实时调整。通过电动三维平移台移动样品，以逐点扫描的方式实现光折变材料表面及内部的微区折射率三维精确控制。

作为上述一种光折变材料微区折射率的实时调控装置的一种优选方案，所述擦除系统包括：样品6、三维平移台7、第二光学整形器10、电子快门11、第二激光器12。采用355nm紫外第二激光器12经第二光学整形器10对材料微结构的折射率进行择性擦除，以便于微区折射率的重新调控。

作为上述一种光折变材料微区折射率的实时调控方法的一种优选方案，所述采用电光调制器对信号光进行调制，使得测量更加准确。

作为上述一种光折变材料微区折射率的实时调控方法的一种优选方案，所述采用光学整形器，控制聚焦光斑的尺寸和形状。

作为上述一种光折变材料微区折射率的实时调控方法的一种优选方案，所述起偏器和检偏器采用格兰泰勒棱镜，消光比可达100000∶1。