【技术实现步骤摘要】
一种基于反应离子刻蚀的薄膜微光学结构的制备方法
本专利技术涉及飞秒激光加工、化学机械抛光和反应离子刻蚀，特别是一种利用反应离子刻蚀结合化学机械抛光制备片上微结构(含微腔盘、微环、光波导及其集成结构)的方法。本方法适用于各种片上薄膜材料，包含但不限于铌酸锂单晶薄膜、石英薄膜、硅薄膜、二氧化硅薄膜、金刚石薄膜等。
技术介绍
微光学器件，指结构尺寸在亚微米级以上，表面粗糙度可达纳米级的微结构光学器件。片上微光学器件一般通过在空间乃至时间上对光场进行局域化，显著增加光与物质的相互作用，在基础研究和工程应用中，如量子光学、非线性光学、量子电动力学、光子学、低阈值激射、极小型滤波器、生物传感器、光学陀螺仪、光学频率梳等领域，有着重要的应用和发展前景。其中微盘腔和微环腔通过在介质腔与周围环境之间的圆形边界的连续多次全内反射把光长时间地限制在小体积内，具有相当高的品质因子和极小的模式体积，使其能够极大增强光与物质的相互作用；片上光波导是片上微光学器件的基础元件，利用波导材料与环境的高折射率差将光束缚在光波导中，一般具有强的光与物质相互作用强度和低的传输损耗；集成器件是由上述微腔与...
【技术保护点】
1.一种基于反应离子刻蚀薄膜微光学结构的制备方法，该制备方法包括下列步骤：步骤(1)薄膜表面镀金属膜：①由上至下依次由薄膜层(8)、支柱层(9)和衬底(7)构成薄膜样品，所述的薄膜层由介质薄膜或半导体薄膜制成；②在所述的薄膜层的表面镀金属膜(10)；步骤(2)光刻选择性去除金属膜：①将镀有金属膜的薄膜样品固定在装有液体的样品槽中，使液面微高于金属膜表面，然后将所述的薄膜样品槽固定在三维位移平台上；②通过显微物镜将飞秒激光聚焦在所述的金属膜表面，对薄膜样品上表面进行烧蚀，同时驱动所述的三维位移平台运动，使所述的飞秒激光光束选择性去除覆盖于所述片上薄膜样品表面的金属膜，直到形成...
【技术特征摘要】
1.一种基于反应离子刻蚀薄膜微光学结构的制备方法，该制备方法包括下列步骤：步骤(1)薄膜表面镀金属膜：①由上至下依次由薄膜层(8)、支柱层(9)和衬底(7)构成薄膜样品，所述的薄膜层由介质薄膜或半导体薄膜制成；②在所述的薄膜层的表面镀金属膜(10)；步骤(2)光刻选择性去除金属膜：①将镀有金属膜的薄膜样品固定在装有液体的样品槽中，使液面微高于金属膜表面，然后将所述的薄膜样品槽固定在三维位移平台上；②通过显微物镜将飞秒激光聚焦在所述的金属膜表面，对薄膜样品上表面进行烧蚀，同时驱动所述的三维位移平台运动，使所述的飞秒激光光束选择性去除覆盖于所述片上薄膜样品表面的金属膜，直到形成所需要的金属图案层(11)；步骤(3)化学机抛光：①将含有金属图案层的薄膜样品嵌入到模具中，利用抛光垫和抛光液进行抛光，直至形成表面粗糙度低于0.3nm的金属掩膜，其；步骤(4)反应离子刻蚀①将抛光完带有光滑金属掩膜的薄膜样品至于反应离子刻蚀机中，通入刻蚀气体，控制刻蚀功率、刻蚀气体浓度和反应室温度进行刻蚀，使金属掩膜的图案转移至薄膜层(13)上，直到薄膜层完全刻穿，结束刻蚀；步骤(5)金属膜化学腐蚀①将经过化学机械抛光的薄膜样品置于腐蚀液中，对所述金属膜进行腐蚀去除金属膜得到微光学结构(14)。2.根据权利要求1所述的薄膜微光学结构的制备方法，其特征在于，所述步骤(3)的抛光过程中，覆盖有金属图案层的表面和侧面被逐渐抛光至光滑，通过光学显微镜...
【专利技术属性】
技术研发人员：程亚，张建皓，伍荣波，乔玲玲，林锦添，
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
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。