一种球形胶体晶体微腔及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种球形胶体晶体微腔及其制备方法，该球形胶体晶体微腔的制备方法包括如下步骤：先将光纤的一端处理成球形，然后以光纤的球形部位为基底，采用自组装方法在球形部位制备胶体晶体，最后对光纤整体进行化学腐蚀，即得到球形胶体晶体微腔。本发明专利技术以光纤的球形部位为基底，采用自组装方法在球形部位制备胶体晶体，并利用化学腐蚀的方法完全去除光纤，从而获得球形胶体晶体微腔。光波入射到球形胶体晶体微腔内部后，经过胶体晶体结构形成多次反射，同时，胶体晶体的光子带隙能有效约束特征波段的光波溢出腔外，因此，在胶体晶体的光子带隙波段的光波能够在球形腔内形成回音壁模式，从而形成极高的振荡次数，实现极高的品质因数。

A spherical colloidal crystal microcavity and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种球形胶体晶体微腔及其制备方法
本专利技术涉及光电子
，尤其是涉及一种球形胶体晶体微腔及其制备方法。
技术介绍
光学微腔是一种能够把光场限制在微米量级区域中的光学谐振腔。它利用在介电常数不连续的材料界面的反射、散射或衍射，将光能量限制在很小的区域内来回振荡，从而增加光子寿命，减少光场模式数目。光学微腔是光学谐振的最重要方式，也是实现光子器件功能化的主要途径之一。光学谐振腔能够对光波在时间上或空间上进行局域作用，同时拥有频率的选择，在空间，局域作用用模式体积表征，而在时间上，其局域作用用品质因数Q值来衡量。光学谐振腔作为一种典型的光学结构，其在光学滤波、激光选模、光学测量和光学传感方面有着十分广泛的应用。目前，常用的三种微腔分别包括法布里-珀罗腔（FP型微腔）、回音壁模式微腔（WG式微腔）和光子晶体微腔（PC型微腔）。其中，回音壁模式微腔振荡次数多、模式存在多，品质因数可以达到109量级；光学晶体微腔是利用光子带隙能级束缚光波谐振，因此谐振获得光波的品质因数Q值可以达到1010量级，但是光子晶体微腔的制备方法（主要有机械加工法，微本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种球形胶体晶体微腔的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、将光纤的一端处理成球形/nS101、截取一段光纤，对该段光纤的一端进行预处理，使其干净、无树脂涂层且端面平整；/nS102、将光纤经预处理的一端置于光纤熔焊机内，使光纤熔焊机的电极多次间隔放电，产生电弧，即得到该端呈球形的光纤，所述球形的直径为150~300μm；/nS2、以光纤的球形部位为基底，采用自组装方法在球形部位制备胶体晶体/nS201、先用超声波对光纤的球形部位进行超声处理并干燥；/nS202、将浓度为30%的过氧化氢和浓度为98%的浓硫酸按照（6~8）：（2~4）的体积比配制成混合液，将光纤的球形部位置于装有混...

【技术特征摘要】
1.一种球形胶体晶体微腔的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、将光纤的一端处理成球形
S101、截取一段光纤，对该段光纤的一端进行预处理，使其干净、无树脂涂层且端面平整；
S102、将光纤经预处理的一端置于光纤熔焊机内，使光纤熔焊机的电极多次间隔放电，产生电弧，即得到该端呈球形的光纤，所述球形的直径为150~300μm；
S2、以光纤的球形部位为基底，采用自组装方法在球形部位制备胶体晶体
S201、先用超声波对光纤的球形部位进行超声处理并干燥；
S202、将浓度为30%的过氧化氢和浓度为98%的浓硫酸按照（6~8）：（2~4）的体积比配制成混合液，将光纤的球形部位置于装有混合液的容器中，再将容器置于干燥箱内进行干燥以增加球形部位的亲水性，然后取出光纤并清洗干燥；
S203、将聚苯乙烯或聚甲基丙烯酸甲酯与纯净水混合配制成质量分数为0.1~10%的悬浊液，经超声振荡后形成胶体悬浊液；将光纤以球形部位朝上的状态悬置于装有胶体悬浊液的密封容器中，再将密封容器置于恒温干燥箱中干燥充分，使光纤的球形部位包覆胶体晶体；
S3、对光纤整体进行化学腐蚀，得到球形胶体晶体微腔
将氢氟酸和氟化铵按照（2~4）：（6~8）的质量比配制成混合溶液，然后将光纤置于该混合溶液中使光纤完全腐蚀，即得到球形胶体晶体微腔。


2.根据权利要求1所述的一种球形胶体晶体微腔的制备方法，其特征在于：步骤S101中...

【专利技术属性】
技术研发人员：闫海涛，李燕飞，谢占武，赵晓艳，
申请(专利权)人：河南科技大学，
类型：发明
国别省市：河南;41