[发明专利]悬空式铌酸锂光波导

摘要

本发明涉及一种悬空式铌酸锂光波导，选取铌酸锂样品作为基材按以下面步骤操作，首先，使用能量为1兆电子伏(MeV)的氦离子(He+)束轰击铌酸锂样品，在样品表面下方一定区域内形成晶格损伤，形成晶格损伤的部分具有小于没有损伤的部分的折射率，将光束限制在波导区域中传播。第二步使用聚焦离子束刻蚀的方法在样品表面刻蚀出圆形或矩形的孔洞，混合的酸溶液可以通过这些孔洞接触到具有晶格损伤的部分并进一步把这些部分腐蚀掉，从而形成空气隔层，悬空的波导结构便在铌酸锂样品的表面形成了。本发明铌酸锂光波导对在其中传播的光信号有非常好的限制作用，具有极低的传输损耗，可以被广泛应用于电子、光学、和调制类器件。

主权项

一种悬空式铌酸锂光波导，其特征在于：选取铌酸锂样品作为基材按以下面步骤操作，首先，使用能量为1兆电子伏(MeV)的氦离子(He+)束轰击铌酸锂样品，在样品表面下方一定区域内形成晶格损伤，形成晶格损伤的部分具有小于没有损伤的部分的折射率，因此可以形成折射率差异，进而构成波导，将光束限制在波导区域中传播。但是，同传统的质子交换和钛扩散法类似，由氦离子轰击产生的晶格损伤所带来的折射率对比度差异较小，尤其是在垂直方向上，光在传输过程中很容易漏向基底方向并消散形成损耗。第二步使用聚焦离子束刻蚀的方法在样品表面刻蚀出圆形或矩形的孔洞，以便使得在随后第三步的湿法刻蚀中，混合的酸溶液可以通过这些孔洞接触到具有晶格损伤的部分并进一步把这些部分腐蚀掉，从而形成空气隔层。这样，悬空的波导结构便在铌酸锂样品的表面形成了。光在传播过程中，在垂直方向上折射率的对比度差异达到了最大化，波导层为铌酸锂本身(折射率为2.3)，而上、下包裹层均为空气(折射率为1)。因此，光在垂直方向上会很好地限制在波导的范围内，漏出波导向基底方向扩散损耗的能量几乎可以忽略不计。