【技术实现步骤摘要】
一种制备任意截面聚合物波导的方法
本专利技术属于集成光学芯片波导
，具体涉及可集成可拓展的片上长程具有任意截面聚合物基波导的制备，利用飞秒激光双光子聚合精确定制波导壳体结构及空间构型，定型后辅助紫外光刻方法对器件整体进行曝光，实现介质内部均匀稳定排布，以实现片上长程波导的快速制备。
技术介绍
随着电子器件的不断变小，集成电路的密度不断增大，量子隧穿，散热等问题变得尤为突出，人们开始致力于利用光子进行信息计算和交流。目前仍处于实验阶段的光子芯片仅需要老旧的微米级工艺就可达到大幅超越既有半导体芯片的计算能力，也因此未来工艺微缩空间极大。而凭借芯片密度的增加，性能还能大幅成长，甚至有机会彻底改写摩尔定律的限制。然而目前集成光子芯片的主流仍然是基于集成电子芯片土壤孕育的硅光芯片，同时基于玻璃、聚合物等其他非半导体材料体系光子芯片的制备工艺仍然是以光刻为主，这极大的限制了光子芯片的立体构建以及三维功能拓展。光刻工艺制备的微纳器件由于工艺限制，截面形貌基本为矩形，对器件的表面形貌控制能力极差。同时飞秒激光直写是利用高能脉冲...
【技术保护点】
1.一种制备任意截面聚合物波导的方法，其特征在于，具体步骤如下：/n步骤一：样品调平；/n首先，在硅片上旋涂聚合物平膜；然后将待加工样品固定到带有调节装置的移动台上；然后，打开加工光路中的光闸，激光被高倍物镜聚焦，通过调节移动台高度，使飞秒激光聚焦于聚合物/硅交界面；然后，控制移动台沿样品片长轴方向水平运动2cm，通过调节移动台的调节装置，使移动台移动时激光焦点始终聚焦于该交界面而不发生相对移动且光点形貌不变；然后，控制移动台沿样品片面短轴方向水平运动2cm，通过调节移动台的调节装置，使移动台移动时激光焦点始终聚焦于该交界面而不发生相对移动且光点形貌不变；此时，待加工移动台...
【技术特征摘要】
1.一种制备任意截面聚合物波导的方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤一：样品调平；
首先，在硅片上旋涂聚合物平膜；然后将待加工样品固定到带有调节装置的移动台上；然后，打开加工光路中的光闸，激光被高倍物镜聚焦，通过调节移动台高度，使飞秒激光聚焦于聚合物/硅交界面；然后，控制移动台沿样品片长轴方向水平运动2cm，通过调节移动台的调节装置，使移动台移动时激光焦点始终聚焦于该交界面而不发生相对移动且光点形貌不变；然后，控制移动台沿样品片面短轴方向水平运动2cm，通过调节移动台的调节装置，使移动台移动时激光焦点始终聚焦于该交界面而不发生相对移动且光点形貌不变；此时，待加工移动台已调平；
步骤二、飞秒激光扫描待加工样品制备波导壳体；
具体步骤为：首先，使激光器出射的飞秒激光经第一凸透镜L1和光闸G后经第二凸透镜L2扩束，将光斑扩大，而后依次经第一全反镜M1,第二全反镜M2，第三凸透镜L3和第四凸透镜L4进行光束整形，并依次经衰减片S，第一半反半透镜M3和物镜聚焦后入射至待加工样品；然后利用飞秒激光按照设计的波导的壳面轮廓对待加工样品进行逐点扫描，即将波导壳体沿纵向分割成多个等间距截面，间距为10-2000nm，截面个数为100-200000，沿每个截面轮廓线进行逐个扫描，以实现壳体的整体扫描；随后，将扫描完毕的样品片置于平板热台上进行后烘，先于65℃下烘2min-15min，再于90-120℃下烘5-15min，此时，激光扫描过的区域产生的强酸会促进该处SU-8光刻胶实现分子内和分子间交联；待样品冷却至室温后，将样品置于丙酮溶液中浸泡显影，所用时间为30-120s；随后分别用乙醇和去离子水进行冲洗，以分别去除残留的丙酮和乙醇，并用洗耳球轻轻吹干，完成对波导壳体的整体定型制备；
步骤三、紫外曝光波导壳体制备波导内芯；
具体步骤为：首先，将步骤二得到的波导壳体置于紫外灯下曝光；然后将曝光后的片上波导壳体置于平板热台上进行后烘，在90-120℃下烘10-20min；随后，将扫描完毕的样品片置于平板热台上进行后烘，先于65℃下烘2min-15min，再于90-120℃下烘5-15min；待样品冷却至室温后，将样品置于丙酮溶液中浸泡显影，所用时间为30-120s；随后分别用乙醇和去离子水进行冲洗，以分别去除残留的丙酮和乙醇，并用洗耳球轻轻吹干，获得所需波导结构。
2.如权...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙洪波，侯智善，陈岐岱，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：发明
国别省市：吉林;22
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