一种Z切铌酸锂锥形波导及其制备方法技术

本发明专利技术公开了一种Z切铌酸锂锥形波导及其制备方法，锥形波导的整体结构包括铌酸锂基底(1)、位于铌酸锂基底(1)+Z面上的质子交换层(2)、以及作为高折射率锥形波导区的锥形横向扩散区(3)；所述锥形横向扩散区(3)由所述质子交换层(2)中的质子在交换过程中横向扩散进入锥形区域的氢离子继续向里均匀扩散形成；本发明专利技术利用质子交换(PE)湿法刻蚀技术和退火工艺相结合，在Z切铌酸锂基底上制作出锥形波导，从而实现铌酸锂锥形波导制作工艺的改进和发展，推动铌酸锂波导器件向更加小型化、低损耗方向发展。与现有技术相比，本发明专利技术制作的锥形波导能够实现模式的转换功能，进一步降低器件的耦合损耗，提高器件的传输性能。

【技术实现步骤摘要】
一种Z切铌酸锂锥形波导及其制备方法
本专利技术涉及集成光电子学领域，特别涉及一种铌酸锂锥形波导的制备方法。
技术介绍
铌酸锂(LiNbO3)是一种优良的电光晶体材料，集压电性能、电光性能和非线性性能于一身，广泛应用于光调制器、光开关、压电传感器等集成光电器件领域。随着各种薄膜器件的发展，器件中的核心部分——光波导的尺寸也越来越小，最小已经达到纳米量级。因此，在器件的封装中，光波导与光纤的耦合已成为难点。现今薄膜光波导的尺寸一般在2-4μm，而光纤的模场尺寸一般10μm左右，光波导与光纤模式的不匹配将导致耦合损耗的大大增加。锥形波导常应用于这种光电器件的耦合封装，以自身尺寸的线性变化和折射率变化来实现模式大小的转换，达成波导与光纤的模式匹配，从而有效降低器件的耦合损耗。因此，研究能够制作低损耗的锥形波导的方法成为热点。K.Mizuuchi等人采用选择性区域质子交换法制作的锥形波导。整个锥形波导分为传导区、锥形区和耦合区三个部分，并且该波导与半导体激光器之间进行低损耗的耦合。锥形波导制备方法具体步骤包括：利用粘度低且不易挥发的焦磷酸作为交换本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种Z切铌酸锂锥形波导，整体结构包括铌酸锂基底(1)、位于铌酸锂基底(1)+Z面上的质子交换层(2)、以及作为高折射率锥形波导区的锥形横向扩散区(3)；其特征在于，所述锥形横向扩散区(3)由所述质子交换层(2)中的质子在交换过程中横向扩散进入锥形区域的氢离子继续向里均匀扩散形成。/n

【技术特征摘要】
1.一种Z切铌酸锂锥形波导，整体结构包括铌酸锂基底(1)、位于铌酸锂基底(1)+Z面上的质子交换层(2)、以及作为高折射率锥形波导区的锥形横向扩散区(3)；其特征在于，所述锥形横向扩散区(3)由所述质子交换层(2)中的质子在交换过程中横向扩散进入锥形区域的氢离子继续向里均匀扩散形成。


2.如权利要求1所述的一种Z切铌酸锂锥形波导的制备方法，其特征在于，该方法具体制作过程如下：
以铌酸锂晶片作为基底，在基底的+Z向表面上采用磁控直流溅射的方式沉积出掩模层，...

【专利技术属性】
技术研发人员：华平壤，王少葳，黄颖，
申请(专利权)人：天津大学，
类型：发明
国别省市：天津;12