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[发明专利]一种悬空型脊状光波导器件及其3D打印制备方法-CN202210315080.4有效
发明人： 衣云骥;张森鹏;杨柳;韩佳辰;刘璐;宋国铭;黄沃彬;董波 -专利权人：深圳技术大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2023-08-08 - 主分类号： G02B6/122 文献下载
摘要：本发明公开的一种悬空型脊状光波导器件及其3D打印制备方法，包括波导部、平板部和对称分置于平板部两端的支撑座，波导部、平板部和支撑座一体加工成型；波导部为横截面为矩形、且沿光导方向延伸的长条形结构；平板部悬空状的搭接于两端的支撑座上，波导部位于两个支撑座的对称中心面上、且承接设置于所述平板部上侧；波导部上矩形横截面的宽度w1，平板部位于波导部两侧的宽度w2大于等于2倍的波导部的宽度w1；以上结构对应的光波导器件采用同一光敏聚合物材料通过激光双光子聚合物3D打印一体加工成型，使得波导部内部传播的光在与空气的界面处全反射，一次成型无对版误差，具有无微扰、立体化、小型化和低损耗的特点。
一种悬空型脊状光波导器件及其打印制备方法

[发明专利]一种双光子聚合3D打印三维光纤立体耦合器及其制备方法-CN202210324191.1有效
发明人： 衣云骥;宋国铭;杨柳;董波;黄沃彬 -专利权人：深圳技术大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G02B6/26 文献下载
摘要：本发明涉及光纤耦合器加工技术领域，具体涉及一种双光子聚合3D打印三维光纤立体耦合器及其制备方法，包括光纤耦合套、波导件和平板件，光纤耦合套的一端具有与束装光纤的端面耦合及对齐的耦合面板；波导件的一端为横截面逐渐变小的渐变结构，渐变结构的大端与耦合面板的外侧面连接，渐变结构的小端向外弯曲形变以形成样条弯曲结构；平板件一侧安装于光纤耦合套的外侧壁上，平板件靠近波导件的一端向外延伸且横截面逐渐变小；样条弯曲结构向外一端的端部与平板件向外延伸的尖端圆滑相切交会并形成接头结构。本光纤立体耦合器及其制备方法耦合效果好，能够实现波导件和耦合端面层间结构之间的光路耦合。
一种光子聚合打印三维光纤立体耦合器及其制备方法

[发明专利]一种孔隙包层结构的波导及其制备方法-CN202210315362.4在审
发明人： 衣云骥;刘璐;戈旭扬;陈宗渝;董波;黄沃彬 -专利权人：深圳技术大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-08-12 - 主分类号： G02B6/44 文献下载
摘要：本发明公开了一种孔隙包层波导及其制备方法，波导包括波导层及设置在所述波导层外部并包裹所述波导层的支撑结构，所述支撑结构为网状的支撑结构，网状的支撑结构的内层与波导层的外层接触。方法包括建立波导模型；保存为STL格式的打印文件；在衬底上滴加未固化的光敏聚合物材料；导入打印文件，对波导模型进行切片，得到激光器扫描的路径文件，然后打印；光敏聚合物材料凝固后在衬底上形成波导器件。本波导结构低损耗，立体化，利于传感，无微扰；制备方法简单可靠，一次成型无对版误差，采用同种材料一次打印成型，无多种材料的更换材料的过程和后期的对版人为误差。
一种孔隙包层结构波导及其制备方法

[发明专利]基于三维悬臂波导的M-Z光波导传感器及其制备方法-CN202210314698.9在审
发明人： 衣云骥;韩佳辰;张森鹏;董波;黄沃彬 -专利权人：深圳技术大学
申请日： 2022-03-28 - 公布日： 2022-07-22 - 主分类号： G01N21/41 文献下载
摘要：本发明公开了基于三维悬臂波导的M‑Z光波导传感器及其制备方法，传感器包括波导层和支撑层；波导层包括输入区C1和输出区C2、输入Y分支区D1和输出Y分支区D2，及干涉臂区E。方法包括建立M‑Z光波导传感器模型；保存为STL格式的打印文件；在衬底上滴加未固化的光敏聚合物材料；导入打印文件，对M‑Z光波导传感器模型进行切片，得到激光器扫描的路径文件，然后打印；光敏聚合物材料凝固后在衬底上形成波导器件。M‑Z光波导传感器为非对称结构，避免了后期测试对版；方法中双光子3D打印，可以实现悬空波导结构，使得待测气体、液体充分与波导接触，实现高灵敏度。
基于三维悬臂波导传感器及其制备方法

[实用新型]基于聚合物薄膜和聚合物微腔的光纤传感器-CN202121619668.6有效
发明人：董波;陈宗渝;黄沃彬;衣云骥 -专利权人：深圳技术大学
申请日： 2021-07-16 - 公布日： 2022-01-04 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本实用新型提供一种基于聚合物薄膜和聚合物微腔的光纤传感器，该传感器包括聚合物支架以及用于传输信号的石英光纤，聚合物支架具有空腔，聚合物支架的一端通过聚合物胶黏剂与石英光纤的一端连接，形成一个聚合物微腔，在聚合物微腔内靠近于聚合物支架的另一端设有聚合物薄膜；石英光纤的一个端面上镀有第一反射膜，聚合物薄膜表面镀有第二反射膜，第一反射膜与第二反射膜相对设置构成聚合物微腔的两个发射面。本实用新型基于聚合物材料设计的薄膜和微腔，具有较低的杨氏模量，对外界的超声信号具有超高的灵敏度。
基于聚合物薄膜光纤传感器

[发明专利]基于聚合物薄膜和聚合物微腔的光纤传感器及制作方法-CN202110804396.5在审
发明人：董波;陈宗渝;黄沃彬;衣云骥 -专利权人：深圳技术大学
申请日： 2021-07-16 - 公布日： 2021-09-24 - 主分类号： G01D5/353 文献下载
摘要：本发明提供一种基于聚合物薄膜和聚合物微腔的光纤传感器及制作方法，该传感器包括聚合物支架以及用于传输信号的石英光纤，聚合物支架具有空腔，聚合物支架的一端通过聚合物胶黏剂与石英光纤的一端连接，形成一个聚合物微腔，在聚合物微腔内靠近于聚合物支架的另一端设有聚合物薄膜；石英光纤的一个端面上镀有第一反射膜，聚合物薄膜表面镀有第二反射膜，第一反射膜与第二反射膜相对设置构成聚合物微腔的两个发射面。本发明的方法应用于上述的光纤传感器。本发明基于聚合物材料设计的薄膜和微腔，具有较低的杨氏模量，对外界的超声信号具有超高的灵敏度。
基于聚合物薄膜光纤传感器制作方法

[发明专利]一种基于掩埋石墨烯加热电极的低功耗脊型波导热光开关及其制备方法-CN201910084526.5有效
发明人：王希斌;廉天航;张大明;王力磊;牛东海;王菲;衣云骥 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-01-29 - 公布日： 2021-09-24 - 主分类号： G02F1/01 文献下载
摘要：一种基于掩埋石墨烯加热电极的低功耗脊型波导热光开关及其制备方法，属于聚合物平面光波导器件及其制备技术领域。整个器件为MZI光波导结构，从左到右，由输入直波导，3‑dB Y分支分束器，两条平行的第一干涉臂和第二干涉臂组成的器件调制区，3‑dB Y分支耦合器和输出直波导构成；本发明采用硅片作为衬底，以热光系数较大的有机聚合物材料分别作为光波导的上包层、下包层和芯层材料，并将石墨烯加热电极置于光波导芯层之中，充分提高加热电极的加热效率并利用有机聚合物材料热光系数大、易于加工的优势。同时，本发明所采用的制作工艺比较简单且与半导体工艺相兼容、易于集成、适于大规模生产，因而具有重要的应用前景。
一种基于掩埋石墨加热电极功耗波导开关及其制备方法

[发明专利]一种倒三角形波导结构的M-Z型聚合物热光开关及其制备方法-CN201910606139.3有效
发明人：林柏竹;衣云骥;杨悦;吕佳文;曹悦;王菲;张大明 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-07-05 - 公布日： 2020-06-19 - 主分类号： G02F1/01 文献下载
摘要：一种倒三角形M‑Z型波导结构的聚合物热光开关及其制备方法，属于光波导型热光开关制备技术领域。具体包括制备带有间隔层的掩膜板，采用间隔掩模版对光波导芯层进行光写入，而后旋涂上包层材料、蒸发金属膜、旋涂光刻胶、对版光刻、显影制备电极图形，而后解理即可实现在衬底上制备倒三角形M‑Z型波导结构的聚合物热光开关。倒三角形结构波导相比矩形结构波导更容易实现单模，可在短波长实现单模波导，解决M‑Z型开关在短波长消光比低的问题。本发明采用光漂白的方法制备波导，波导的芯层和包层不存在互溶，且表面光滑平整，降低了波导的散射损耗。本发明工艺流程简单，可大幅提升波导器件的制备效率，且光写入的方法具备良好的制备精度。
一种三角形波导结构聚合物开关及其制备方法

[发明专利]石墨烯掺杂梯形包层的MZI型光波导混合集成热光开关及其制备方法-CN201910762017.3有效
发明人： 衣云骥;吕佳文;曹悦;林柏竹;杨悦;孙小强;王菲;张大明 -专利权人：吉林大学
申请日： 2019-08-19 - 公布日： 2020-06-02 - 主分类号： G02B6/138 文献下载
摘要：一种石墨烯掺杂梯形包层的MZI型光波导混合集成热光开关及其制备方法，属于光波导型热光开关制备技术领域。本发明是在二氧化硅衬底上旋涂光敏聚合物芯层材料，采用掩模版对光敏聚合物芯层材料进行光刻得到光波导芯层，然后旋涂石墨烯掺杂的聚合上包层材料、蒸镀金属膜、旋涂光刻胶、对版光刻、显影制备电极图形，最后解理，从而在衬底上制备出石墨烯掺杂梯形包层的MZI型光波导混合集成热光开关。本发明以梯形的包层结构代替平整的包层结构，提高了电极的加热效率。采用掺杂单层石墨烯分散液的聚合物材料代替传统聚合物材料，解决聚合物热导率低导致的功耗大和开关时间长的问题。本发明具有工艺流程简单、制备精度良好等优异效果。
石墨掺杂梯形包层 mzi 波导混合集成开关及其制备方法

[发明专利]二氧化硅-聚合物三维MZI波导热光开关及其制备方法-CN202010077558.5在审
发明人： 衣云骥;吕佳文;曹悦;林柏竹;杨悦;张永博;张大明;王菲 -专利权人：吉林大学
申请日： 2020-01-30 - 公布日： 2020-05-19 - 主分类号： G02B6/138 文献下载
摘要：一种采用三维集成技术制备的垂直集成的二氧化硅‑聚合物三维MZI波导热光开关及其制备方法，属于聚合物‑二氧化硅光波导集成芯片制备技术领域。是在Si/SiO2衬底上沉积生长一层掺锗的高折射率SiO2层；然后制备第一掩膜层，等离子体刻蚀SiO2层，得到以掺锗的SiO2为芯层的波导结构；去除掩模层后，继续生长SiO2层，作为下层波导的上包层和上层波导的下包层；再制备第二掩膜层，等离子体刻蚀SiO2层得到凹槽；旋涂PMMA层，旋涂后得到倒脊形的波导芯层；旋涂一层低折射率NOA系列光敏材料作为上包层；最后制备铝电极。本发明的MZI结构解决了现有垂直X结结构开关功耗大的问题，使开关的响应速度更快。
二氧化硅聚合物三维 mzi 波导开关及其制备方法

[发明专利]一种采用3D打印和热压印技术制备聚合物光波导侧面电极的方法-CN201610899427.9有效
发明人： 衣云骥;孙月;曹悦;朱鹏熹;田亮;张大明;王菲;陈长鸣 -专利权人：吉林大学
申请日： 2016-10-17 - 公布日： 2019-04-05 - 主分类号： G02B6/13 文献下载
摘要：一种采用3D打印和热压印技术制备聚合物光波导侧面电极的方法，属于聚合物光波导集成芯片制备技术领域。本发明具体包括采用3D打印技术制备聚合物侧面电极并通过热压印技术将电极转印压入聚合物衬底内部，然后在聚合物衬底电极侧面通过热压印技术制备脊型或矩形波导，最后旋涂包层材料，形成具有侧面电极的光波导器件等步骤。本发明的具有侧面电极的光波导器件可用于使用3D打印技术制备光开关聚合物电极，可在波导的侧面提供热场，也可采用波导两侧电极，在波导的水平方向施加电场。
一种采用打印压印技术制备聚合物波导侧面电极方法

[发明专利]一种基于光漂白的区间可调的非对称M-Z光波导传感器及其制备方法-CN201710273473.2有效
发明人： 衣云骥;曹悦;郑尧;孙月;田亮;张大明;郑杰;孙小强;陈长鸣 -专利权人：吉林大学
申请日： 2017-04-25 - 公布日： 2019-03-29 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于光漂白的区间可调的非对称M‑Z光波导传感器及其制备方法，属于光波导集成芯片及其制备技术领域，器件由低精度非对称M‑Z传感器和高精度非对称M‑Z传感器构成，低精度传感器其传感区间范围较大且单调，用于确定待测折射率低精度值，从而确定高精度M‑Z传感器的工作区间，高精度传感器可通过后期曝光量控制传感器的工作区间区。发明采用光敏聚合物材料解决了传感器区间退化的问题，结合双M‑Z结构可替代多传感器阵列，节约了光源和探测器成本。另外，器件采用压印制备聚合物凹槽，旋涂、固化光敏聚合物芯层材料，解离、抛光后得到器件，其制备工艺简单，材料和制作成本低廉，精度高，尤其适用于聚合物便携式和一次性传感芯片。
一种基于漂白区间可调对称波导传感器及其制备方法

[发明专利]一种聚合物柔性的可变光衰减器及其制备方法-CN201610074010.9有效
发明人： 衣云骥;刘君实;刘豫;张大明;孙小强;陈长鸣;王焕然 -专利权人：吉林大学
申请日： 2016-02-02 - 公布日： 2018-10-02 - 主分类号： G02B6/26 文献下载
摘要：一种聚合物柔性的可变光衰减器及其制备方法，属于聚合物光波导柔性器件制备技术领域。本发明首先采用湿法腐蚀制备电极，制备波导与电极间隔层，而后利用突起高度不同的透明紫外纳米压印模板对版，制备凹槽，而后旋涂、固化芯层、包层材料，最后抛光(或采用准分子切割)器件，剥离得到柔性的聚合物可变光衰减器。与现有技术相比具备如下优势：首先制备电极，不会对耐热性不好的波导材料和抛光过程产生影响；采用透明紫外纳米压印过程对版，制备工艺简单、成本低；引入不同高度的模板结构，实现光波导与电极间距的精确控制；与现有抛光技术兼容，且可采用准分子激光器切割器件，无需抛光，快捷简便。
一种聚合物柔性可变衰减器及其制备方法

[发明专利]一种聚合物光漂白光波导与微流控免对版集成芯片及其制备方法-CN201510974193.5有效
发明人： 衣云骥;孙畅;刘君实;张大明;王菲;赵格格 -专利权人：吉林大学
申请日： 2015-12-23 - 公布日： 2018-10-02 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：本发明属于聚合物光波导与微流控通道集成芯片制备技术领域，涉及微流控通道、掩膜版、光波导的制备和端面处理方法，具体包括采用纳米压印(热压印或紫外压印)的方法在聚合物基底上制备微流控凹槽，二氧化碳激光器切割贯穿注液孔，在芯片上蒸发铝掩膜，旋涂光刻胶，然后整体曝光、显影得到波导掩膜版图形，在与微流控层同种材料的另一衬底上利用光敏性聚合物制备光波导芯层薄膜，将两层芯片通过热压印封装，封装后采用上层微流控芯片作为光掩膜版，在光敏性聚合物芯层薄膜上光写入条形波导，该波导在微流控通道的正下方，避免了集成过程中上层芯片和传感窗口的对版误差，而后通过激光对样片端面切割，抛光后完成光波导微流控免对版集成芯片。
一种聚合物漂白波导微流控免集成芯片及其制备方法

[发明专利]一种聚合物矩形光波导与微流控三维集成芯片及其制备方法-CN201510974164.9有效
发明人： 衣云骥;刘豫;孙畅;刘君实;王菲;张大明 -专利权人：吉林大学
申请日： 2015-12-23 - 公布日： 2018-08-21 - 主分类号： G02B6/12 文献下载
摘要：一种聚合物矩形光波导与微流控三维集成芯片及其制备方法，属于聚合物光波导三维混合集成芯片制备技术领域。本发明采用压印或二氧化碳激光写入的方法在甲基丙烯酸甲酯基底上制备微流控凹槽和注液孔，在与微流控层同种材料的另一衬底上采用玻璃态转化温度高于甲基丙烯酸甲酯的另一光敏聚合物材料通过湿法刻蚀制备突起的矩形光波导，通过一次热压印把光波导芯层压入甲基丙烯酸甲酯基底内部，使其表层裸露，通过二次热压印把上层微流控通道和下层光波导对准、封装，通过激光对样片端面切割，抛光后完成矩形光波导微流控的三维集成。通过一次压印的方法把湿法腐蚀的光波导压入聚合物衬底内部，且保证表层裸露，实现了湿法腐蚀矩形结构波导在三维集成中的应用，降低了波导的弯曲损耗和散射损耗。
一种聚合物矩形波导微流控三维集成芯片及其制备方法

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