一种悬空型脊状光波导器件及其3D打印制备方法技术

本发明专利技术公开的一种悬空型脊状光波导器件及其3D打印制备方法，包括波导部、平板部和对称分置于平板部两端的支撑座，波导部、平板部和支撑座一体加工成型；波导部为横截面为矩形、且沿光导方向延伸的长条形结构；平板部悬空状的搭接于两端的支撑座上，波导部位于两个支撑座的对称中心面上、且承接设置于所述平板部上侧；波导部上矩形横截面的宽度w1，平板部位于波导部两侧的宽度w2大于等于2倍的波导部的宽度w1；以上结构对应的光波导器件采用同一光敏聚合物材料通过激光双光子聚合物3D打印一体加工成型，使得波导部内部传播的光在与空气的界面处全反射，一次成型无对版误差，具有无微扰、立体化、小型化和低损耗的特点。小型化和低损耗的特点。小型化和低损耗的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种悬空型脊状光波导器件及其3D打印制备方法


[0001]本专利技术涉及聚合物光波导制备
，尤其涉及一种采用双光子聚合3D打印技术制备的悬空型脊状光波导器件及其3D打印制备方法。

技术介绍

[0002]随着近年来个人计算机或因特网的普及，信息传送需求急剧增加。为此，希望将传输速度快的光传输普及到个人计算机等的终端信息处理装置。为了实现这一点，必须低成本且大量地制造光相互连接用的高性能的光波导。聚合物材料是光波导器件的重要材料，在柔性、可拉伸、可穿戴领域应用广泛；由树脂制造的光波导，一般由聚酰亚胺形成光波导的芯层和包层，这样的聚合物的光波导按如下方法制造：在硅等基片上，形成下部包层，在该下部包层上形成第1树脂膜，将该第1树脂膜形成光波导形图案形状的芯层，在下部包层和芯层表面，利用旋转涂布法涂布第2树脂膜的材料溶液并使其干燥，以形成由第2树脂膜构成的上部包层。这样，通过由树脂形成芯层和包层，可由简单的制造工序制造树脂制成的光波导。
[0003]在光波导技术中，光波导主要通过光在芯层材料和包层材料界面处发生全反射实现光限制功能，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种悬空型脊状光波导器件，用于光在波导中传输而不向支撑部分泄露，其特征在于，包括波导部、平板部和对称分置于平板部两端的支撑座，所述波导部、平板部和支撑座采用同一光敏聚合物材料一体加工成型，两个所述支撑座分别水平设置于用于两者固定的衬底上；所述波导部为横截面为矩形、且沿光导方向延伸的长条形结构，在波导部内部传播的光在与空气的界面处全反射；所述平板部悬空状的搭接于两端的支撑座上、并用于上侧所述波导部悬空支撑及定位；所述波导部位于两个所述支撑座的对称中心面上、且承接设置于所述平板部上侧，且所述波导部的横截面波导中心在Y轴方向的投影与所述平板部矩形中心的投影重合、以及所述平板部在Y轴方向的上表面与Y轴方向上所述波导部的下表面重合；所述波导部上矩形横截面的宽度w1，所述平板部位于所述波导部两侧的宽度w2大于等于2倍的所述波导部的宽度w1。2.根据权利要求1所述的一种悬空型脊状光波导器件，其特征在于：所述波导部上矩形横截面的宽度w1为0.2
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25微米，所述波导部上矩形横截面的高度h1为0.4
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25微米。3.根据权利要求1所述的一种悬空型脊状光波导器件，其特征在于：所述波导部的长条形长度L为100微米到3000微米。4.根据权利要求1所述的一种悬空型脊状光波导器件，其特征在于：所述平板部的厚度h2为200纳米
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3微米。5.根据权利要求1所述的一种悬空型脊状光波导器件，其特征在于：所述支撑座的截面为矩形结构，所述支撑座与所述平板部的侧壁触接且两者之间相互垂直，所述支撑座的截面矩形宽度w3为1
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3倍的所述波导部宽度w1，所述支撑座的截面矩形高度h3为1
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20倍所述波导部上矩形横截面高度h1；且所述支撑座的截面矩形高度h3包含所述平板部的厚度h2，所述截面矩形的顶面与所述平板部长方形截面的上侧长边平齐重合，所述截面矩形的底面与衬底连接。6.根据权利要求1所述的一种悬空型脊状光波导器件，其特征在于：所述支撑座的截面为等腰梯形结构，所述支撑座的等腰梯形截面的上底宽度w4为1
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3倍的所述波导部宽度w1，所述支撑座的等腰梯形截面的下底宽度w5为1.5
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5倍的所述等腰梯形截面的上底宽度w4，所述支撑座的等腰梯形截面高度h4为1
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20倍所述波导部上矩形横截面高度h1；且所述支撑座的等腰梯形截面高度h4包含所述平板部的厚度h2，所述等腰梯形截面的上底面与所述平板部长方形截面的上侧长边平齐重合，所述等腰梯形截面的下底面与衬底连接。7.根据权利要求1所述的一种悬空型脊状光波导器件，其特征在于：所述光敏聚合物材料为SU

【专利技术属性】
技术研发人员：衣云骥，张森鹏，杨柳，韩佳辰，刘璐，宋国铭，黄沃彬，董波，
申请(专利权)人：深圳技术大学，
类型：发明
国别省市：