[发明专利]一种衍射光波导器件及其制备方法

权利要求书

1.一种衍射光波导器件的制备方法，其特征在于，包括：

提供一光波导基板，所述光波导基板包括第一光栅区域，所述光波导基板的第一光栅区域包括至少两个折射率不同的光栅子区域，每个所述光栅子区域内的折射率相同，且每个所述光栅子区域对应一次光线耦合输出；

在所述第一光栅区域形成第一光栅结构，所述第一光栅结构位于所述光波导基板的一侧，所述第一光栅结构用于耦合输出所述光波导基板内的光线，所述第一光栅结构的栅线的高度相同。

2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光波导基板还包括第二光栅区域和第三光栅区域；所述制备方法还包括：

在所述第二光栅区域形成第二光栅结构，在所述第三光栅区域形成第三光栅结构；

其中，所述第二光栅结构和所述第三光栅结构均与所述第一光栅结构位于所述光波导基板的同一侧；所述第二光栅结构与所述第三光栅结构沿第一方向排列，所述第二光栅结构与所述第一光栅结构沿第二方向排列，所述第二光栅结构用于将外界光线耦合入所述光波导基板内，所述第三光栅结构用于接收所述第二光栅结构传输的光束，并将光束扩束后耦合入所述第一光栅结构；所述第一方向和所述第二方向均与所述光波导基板所在平面平行，且所述第一方向和所述第二方向交叉。

3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述第一光栅区域内形成第一光栅结构包括：

在所述光波导基板一侧的表面形成金属膜层；

在所述金属膜层远离所述光波导基板一侧形成光刻胶层；

经过曝光、显影，暴露出所述第一光栅结构的夹缝对应区域；

利用刻蚀工艺形成所述第一光栅结构，并去除其他区域的所述光刻胶层和所述金属膜层。

4.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述金属膜层包括铜或铬。

5.根据权利要求3所述的制备方法，其特征在于，所述曝光包括干涉曝光或电子束曝光。

6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述第一光栅区域形成第一光栅结构包括：

提供一光栅结构母板；

利用光刻工艺在所述光栅结构模板形成第四光栅结构，所述第四光栅结构与所述第一光栅结构的形状互补；

将所述光栅结构母板与所述光波导基板对置，利用压印工艺形成所述第一光栅结构。

7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，在所述第一光栅区域形成第一光栅结构之后，还包括：

在所述第一光栅结构的栅线之间形成保护层，所述保护层的折射率小于所述光波导基板的折射率。

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述保护层的折射率大于或等于1，小于或等于1.1。

9.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述光波导基板包括玻璃基板、半导体基板或光学树脂基板。

10.一种衍射光波导器件，其特征在于，利用权利要求1～9任一所述的制备方法制备。