[发明专利]一种采用外部阻挡层提高玻璃基光波导芯部对称性的方法

权利要求书

1.一种采用外部阻挡层提高玻璃基光波导芯部对称性的方法， 其特征在于，包括如下步骤：

通过离子交换处理在玻璃基片正面制作表面离子掺杂区、在玻璃 基片背面对应的非光波导区域形成高电阻率的外部阻挡层、以及电场 辅助离子迁移处理将表面离子掺杂区制作成掩埋式离子掺杂区；

所述的通过离子交换处理在玻璃基片正面制作表面离子掺杂区 的步骤包括：

在玻璃基片正面制作薄膜；

采用微细加工技术去除部分所述薄膜， 在玻璃基片正面形成条形 的离子交换窗口，形成条形光波导的掩膜；

将带有所述条形光波导掩膜的玻璃基片置于含有掺杂离子的熔 盐中进行离子交换处理， 使所述含有掺杂离子的熔盐中的掺杂离子通 过扩散在玻璃基片表面的离子交换窗口附近形成表面离子掺杂区；

去除形成了所述表面离子掺杂区的玻璃基片表面的光波导掩膜；

所述的在玻璃基片背面对应的非光波导区域形成高电阻率的外 部阻挡层的步骤包括：

在玻璃基背面表面制作亚微米厚度高电阻率薄膜；

采用微细加工技术去除部分所述高电阻率薄膜， 在玻璃基片 背面形成条形的窗口，形成外部阻挡层；

所述玻璃基片背面表面的外部阻挡层窗口的中心轴线与所述玻 璃基片表面所制作光波导的中心线重合；

所述玻璃基片背面表面的外部阻挡层的窗口宽度小于所述玻璃 基片光波导芯部的宽度；

所述的通过离子交换处理和电场辅助离子迁移处理， 在背面带有 外部阻挡层的玻璃基片上形成掩埋式离子掺杂区的步骤包括：

在所述带有外部阻挡层和表面离子掺杂区的玻璃基片的两侧分 别放置不含掺杂离子的熔盐，将熔盐加热熔化；

在所述不含掺杂离子的熔盐中分别插入电极引线， 其中表面离子 掺杂区所在一侧的电极引线连接电源正极，另一侧连接电源负极；

开启电源， 对所述带有外部阻挡层和表面离子掺杂区的玻璃基片 进行电场辅助离子迁移处理， 使所述玻璃基片表面的表面离子掺杂区 在直流电场作用下向内部推进，形成掩埋式离子掺杂区；

去除外部阻挡层薄膜；

其中， 在进行所述电场辅助离子迁移处理过程中， 玻璃基片背面 高电阻率的外部阻挡层使离子掺杂区附近的电场分布呈现横向汇聚 的特征， 抑制了玻璃基片中离子掺杂区在电场辅助离子迁移过程中的 横向展宽趋势， 提高了玻璃基片中作为光波导芯部的掩埋式离子掺杂 区的对称性。

2.根据权利要求 1 所述的一种采用外部阻挡层提高玻璃基光波 导芯部对称性的方法，其特征在于：所述玻璃基片的材料为硅酸盐玻 璃、硼硅酸盐玻璃、磷酸盐玻璃或硼酸盐玻璃。

3.根据权利要求 1 所述的一种采用外部阻挡层提高玻璃基光波 导芯部对称性的方法，其特征在于，所述离子掺杂区的掺杂离子为 Ag+、Tl+或 Cs+。

4.如权利要求 1 所述的一种采用外部阻挡层提高玻璃基光波 导芯部对称性的方法，其特征在于：所述外部阻挡层为 Al2O3、 TiO2或者 SiO2。