双盘光学回音壁模式铌酸锂微腔及其制备方法技术

一种双盘光学回音壁模式铌酸锂微腔，该微腔自上而下依次是第一铌酸锂圆盘、二氧化硅薄盘、第二铌酸锂圆盘、二氧化硅支柱和铌酸锂基底，及其制备方法，包括制备五层薄膜、加工柱状结构和化学腐蚀步骤。本发明专利技术双盘光学回音壁模式铌酸锂微腔具有极高的表面光洁度、小的模式体积与高的品质因子(实测10

Double disk optical Echo Wall mode lithium niobate microcavity and its preparation method

A double disc optical whispering gallery mode lithium niobate micro cavity, the cavity from top to bottom is the first lithium niobate disc, silicon dioxide thin disc, second disc, silica pillar and lithium niobate LiNbO3 substrate and its preparation method, including the preparation of five layer film processing, columnar structure and chemical etching steps. The double disk optical Echo Wall mode lithium niobate microcavity has high surface finish, small mode volume and high quality factor (measured 10).

【技术实现步骤摘要】
双盘光学回音壁模式铌酸锂微腔及其制备方法
本专利技术涉及微加工技术，特别是一种双盘光学回音壁模式铌酸锂微腔及其制备方法。
技术介绍
多种精确测量位置变化的器件是通过测量光学干涉仪或者光学腔内的电磁场来推断出机械运动信息，如今腔-光机械系统涵盖各种几何形状和大小【参见文献：RegalCA,TeufelJD,LehnertKW.NaturePhysics,2008,4(7):555】。这些系统探测微小的位置变化依赖称为“动态反馈”的效应，这种效应是指位置微小变化依赖于腔内的电磁场强度分布【参见文献：KippenbergTJ,VahalaKJ.science,2008,321(5893):1172-1176】。近期很多在光学领域的工作都是利用光散射辐射压(来激发和抑制微腔的机械振动【参见文献：SchliesserA,Del’HayeP,NooshiN,etal.PhysicalReviewLetters,2006,97(24):243905】。最近又提出一种在微腔里的光学梯度力，比光散射辐射压还要大几个数量级【参见文献：EichenfieldM,CamachoR,ChanJ,etal.Na本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种双盘光学回音壁模式铌酸锂微腔，其特征在于，该微腔自上而下依次是第一铌酸锂圆盘(1)、二氧化硅薄盘(2)、第二铌酸锂圆盘(3)、二氧化硅支柱(4)和铌酸锂基底(5)，所述的第一铌酸锂圆盘(1)和第二铌酸锂圆盘(3)的厚度在100nm到1μm之间，圆盘直径5μm到200μm之间；所述的二氧化硅薄盘(2)的直径小于所述的第一铌酸锂圆盘(1)，厚度范围为20nm到1μm，所述的二氧化硅支柱(4)的直径小于所述的第二铌酸锂圆盘(3)，厚度范围为1μm到5μm，所述的铌酸锂基底(5)的厚度400μm到600μm，所述的第一铌酸锂圆盘(1)和第二铌酸锂圆盘(3)构成双盘铌酸锂微腔。

【技术特征摘要】
1.一种双盘光学回音壁模式铌酸锂微腔，其特征在于，该微腔自上而下依次是第一铌酸锂圆盘(1)、二氧化硅薄盘(2)、第二铌酸锂圆盘(3)、二氧化硅支柱(4)和铌酸锂基底(5)，所述的第一铌酸锂圆盘(1)和第二铌酸锂圆盘(3)的厚度在100nm到1μm之间，圆盘直径5μm到200μm之间；所述的二氧化硅薄盘(2)的直径小于所述的第一铌酸锂圆盘(1)，厚度范围为20nm到1μm，所述的二氧化硅支柱(4)的直径小于所述的第二铌酸锂圆盘(3)，厚度范围为1μm到5μm，所述的铌酸锂基底(5)的厚度400μm到600μm，所述的第一铌酸锂圆盘(1)和第二铌酸锂圆盘(3)构成双盘铌酸锂微腔。2.权利要求1所述的双盘光学回音壁模式铌酸锂微腔的制备方法，其特征在于，包括下列步骤：1)制备五层薄膜：结合工艺上的可行性，再根据商业化模拟软件COMSOL模拟改变第一铌酸锂圆盘(1)切向和厚度、第二铌酸锂圆盘(3)的切向和厚度、双盘之间的间隔三个参数得到双盘铌酸锂微腔能有最佳耦合效率和高Q值，然后根据得到的参数选取第一铌酸锂薄膜层(6)和第三铌酸锂薄膜层(8)的切向，确定第一铌酸锂薄膜层(6)、第二二氧化硅薄膜层(7)、第三铌酸锂薄膜层(8)、第四二氧化硅薄膜层(9)和第五铌酸锂晶体基底层(10)的厚度，利用氦离子注入后晶片键合的方法制备出满足要求的五层薄膜，包括自上而下的第一铌酸锂薄膜层(6)、第二二氧化硅薄膜层(7)、第三铌酸锂薄膜层(8)、第四二氧化硅薄膜层(9)和第五铌酸锂晶体基底层(10)；2)加工柱状结构...

【专利技术属性】
技术研发人员：程亚，方致伟，卢涛，林锦添，汪旻，乔玲玲，
申请(专利权)人：中国科学院上海光学精密机械研究所，
类型：发明
国别省市：上海,31