一种在Z切铌酸锂薄膜上制作Y传脊型光波导的方法技术

本发明专利技术提供一种在Z切铌酸锂薄膜上制作Y传脊型光波导的方法，制作Y传脊型光波导的方法包括：在铌酸锂单晶薄膜+Z面的波导区形成掩膜；轻质子交换，非波导区在+Z面实现质子交换，波导区在非波导区与波导区的边界处实现X面质子交换；其中，质子源为苯甲酸和苯甲酸锂的混合物，苯甲酸锂的质量比为2％。本发明专利技术提出一种在Z切铌酸锂薄膜上制作Y传脊型光波导的方法，其主要在X切方向采用2％缓冲质子交换，可在Z切铌酸锂薄膜上制备出侧壁(X面)和表面(Z面)均很光滑、损耗低的Y传脊型光波导。

【技术实现步骤摘要】
一种在Z切铌酸锂薄膜上制作Y传脊型光波导的方法
本专利技术涉及集成光电子学领域，具体涉及一种在Z切铌酸锂薄膜上制作Y传脊型光波导的方法。
技术介绍
铌酸锂(LiNbO3)晶体因其具有优良的光学性质，已经广泛应用于制作电光调制器，光开关，光耦合器等集成光学器件。特别是高速铌酸锂调制器，在5G通信中扮演着越来越重要的角色。为了提高其调制带宽，更好地适应高频化工作，需要把传统的扩散型铌酸锂波导制作成脊型波导。常用的制作LiNbO3脊型波导的方法，包括干法刻蚀法、湿法刻蚀法以及化学抛光法等。干法刻蚀可以使用离子束刻蚀，射频喷溅刻蚀，以及反应离子刻蚀等刻蚀技术。但利用干法刻蚀技术制作的波导都面临一个问题就是刻蚀出的脊面侧壁比较粗糙，波导传输损耗很大。专利一种铌酸锂脊型光波导的制备方法(公开号：CN110764188A)提出利用轻质子交换(SPE)技术和质子交换湿法刻蚀技术相结合制作铌酸锂脊型光波导的方法，成功避免了高温退火、晶体结构改变的问题。但其使用纯苯甲酸进行质子交换，使用的纯苯甲酸交换的刻蚀区域，无论对Z切样品还是X切样品，损伤都较大，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种在Z切铌酸锂薄膜上制作Y传脊型光波导的方法，其特征在于：制作Y传脊型光波导的方法包括：/n在铌酸锂单晶薄膜+Z面的波导区形成掩膜；/n轻质子交换，非波导区在+Z面实现质子交换，波导区在非波导区与波导区的边界处实现X面质子交换；/n其中，质子源为苯甲酸和苯甲酸锂的混合物，苯甲酸锂的质量比为2％。/n

【技术特征摘要】
1.一种在Z切铌酸锂薄膜上制作Y传脊型光波导的方法，其特征在于：制作Y传脊型光波导的方法包括：
在铌酸锂单晶薄膜+Z面的波导区形成掩膜；
轻质子交换，非波导区在+Z面实现质子交换，波导区在非波导区与波导区的边界处实现X面质子交换；
其中，质子源为苯甲酸和苯甲酸锂的混合物，苯甲酸锂的质量比为2％。


2.根据权利要求1所述的在Z切铌酸锂薄膜上制作Y传脊型光波导的方法，其特征在于：形成掩膜的过程包括：
形成保护膜；
对保护膜进行选择性刻蚀，在波导区形成掩膜。


3.根据权利要求1或2所述的在Z切铌酸锂薄膜上制作Y传脊型光波导的方法，其特征在于：掩膜的宽度为脊波导的宽度。


4.根据权利要求1所述的在Z切铌酸锂薄膜上制作Y传脊型光波导的方法，其特征在于：轻质子交换过程包括：
对质子源进行预热，使质子源处于熔融状态；
将形成掩膜的铌酸锂单晶薄膜完全浸没于熔融状态的质子源中进行质子交换。


5....

【专利技术属性】
技术研发人员：华平壤，姜唯臻，
申请(专利权)人：派尼尔科技天津有限公司，
类型：发明
国别省市：天津;12