The invention discloses a method for preparing planar magneto-optical waveguide by using core-shell glass casting and femtosecond laser direct writing technology. In this method, 35% PbO_45% Bi2O3_20% B2O3 magneto-optic shell glass was prepared by melt quenching. The microchannel grooves were formed on the surface of the shell glass by femtosecond laser direct writing technique. The 55% PbO_35% Bi2O3_10% B2O3 magneto-optic core glass was melted and directly quenched and poured onto the surface of the shell glass preheated 260 C in advance. The glass was cooled to room temperature and annealed at 2 C. At the same time, the magneto optical planar waveguide can be obtained by grinding the excess core glass on the surface of the shell glass. The invention avoids the complicated preparation process and structure of the existing magneto-optical waveguide, directly generates the waveguide groove on the surface of the magneto-optical shell glass, pours the core glass into the waveguide groove, and in situ generates the magneto-optical planar waveguide. The preparation method of the invention is simple, the reaction condition is mild, the energy consumption is low, the environment is friendly, the magneto-optical performance of the waveguide is good, and the technology is easy to master.
【技术实现步骤摘要】
一种利用芯壳玻璃浇注和飞秒激光直写技术制备磁光平面波导的方法
本专利技术涉及磁光平面波导制备
，尤其是涉及磁光玻璃基磁光平面波导的制备方法。
技术介绍
受到来自磁光隔离器以及基于磁场传感原理的多种传感器应用的需求牵引，在光学芯片上集成磁光功能成为一个新兴的研究热点，玻璃基集成磁光器件也因此受到极大关注。磁光波导制作是构建磁光功能集成的基础和核心。目前玻璃基波导集成磁光性能有两方面挑战：一方面，一般玻璃上制备的光学波导不具备磁光性能，必须在波导上另外构建磁性薄膜，然而使波导光学损耗增大。另一方面，构建的磁性薄膜在常见的光学窗口吸收大，不透光，因此不能保障很好的光学性能。在磁光玻璃基片上制作磁光波导可以解决这一难题。目前普遍研究的磁光波导结构是在Si或者SiO2基底上沉积磁性膜结构，通过离子交换或者激光刻写技术形成波导区域，然后在该区域一侧或者上下面沉积磁光材料层制作磁光波导。无论制作磁光TE-TM模耦合波导，或者制作磁光非互易相移波导，都需要解决三个难题:高磁光活性材料的获得，异质材料之间的折射率匹配以及磁光材料与集成传感芯片制作技术的兼容性。由于Si和SiO...
【技术保护点】
1.一种利用芯壳玻璃浇注和飞秒激光直写技术制备磁光平面波导的方法，其特征在于：1）制备磁光壳玻璃：以PbO,Bi2O3及B2O3为原料按照 35%，45%和20%的摩尔比计算、称量30g搅拌均匀后放入100%Al2O3坩埚内900°C融化1小时，然后快速浇注至铜板上形成玻璃，玻璃冷却至室温后 280°C退火2小时并进行研磨抛光；2）制备微通道：设计绘制磁光波导图案导入激光系统，用40倍物镜（NA 0.6）和520μm狭缝将入射激光聚焦于样品，按图案移动脉冲宽度为100飞秒，20 mW波长为514nm的激光束，设定标记速度和跳转速度均为250mm/s，产生直径为2.7μm光斑...
【技术特征摘要】
1.一种利用芯壳玻璃浇注和飞秒激光直写技术制备磁光平面波导的方法，其特征在于：1）制备磁光壳玻璃：以PbO,Bi2O3及B2O3为原料按照35%，45%和20%的摩尔比计算、称量30g搅拌均匀后放入100%Al2O3坩埚内900°C融化1小时，然后快速浇注至铜板上形成玻璃，玻璃冷却至室温后280°C退火2小时并进行研磨抛光；2）制备微通道：设计绘制磁光波导图案导入激光系统，用40倍物镜（NA0.6）和520μm狭缝将入射激光聚焦于样品，按图案移动脉冲宽度为100飞秒，20mW波长为514nm的激光束，设定标记速度和跳转速度均为250mm/s，产生直径为2.7μm光斑，在X轴方向以100-250mm/s的速度移动...
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