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一种光纤探头表面超透镜的制备方法技术

技术编号:39500188 阅读:5 留言:0更新日期:2023-11-24 11:30
本发明专利技术涉及光纤探头技术领域,具体是一种光纤探头表面超透镜的制备方法,该方法是采用如下步骤实现的:

【技术实现步骤摘要】
一种光纤探头表面超透镜的制备方法


[0001]本专利技术涉及光纤探头
,具体是一种光纤探头表面超透镜的制备方法


技术介绍

[0002]目前,光纤传感器的微小型化和集成化需求推动着微纳光学技术蓬勃发展

在此背景下,研究人员正在探索通过合理的光学设计

功能材料及微纳米加工手段来赋予光纤探头特殊的光学性能

比如,通过在光纤探头表面制备超透镜,可以实现对光线的聚焦

相位调控等,由此有助于实现表面增强拉曼散射(
SERS


激光诱导超声成像及生物免疫反应等传感技术

然而实践表明,现有超透镜制备方法由于自身原理所限,普遍存在制备效率低

制备质量差

制备成本高的问题

基于此,有必要专利技术一种光纤探头表面超透镜的制备方法,以解决现有超透镜制备方法制备效率低

制备质量差

制备成本高的问题


技术实现思路

[0003]本专利技术为了解决现有超透镜制备方法制备效率低

制备质量差

制备成本高的问题,提供了一种光纤探头表面超透镜的制备方法

[0004]本专利技术是采用如下技术方案实现的:一种光纤探头表面超透镜的制备方法,该方法是采用如下步骤实现的:
S1
:在硅基底的上表面制备热氧化层r/>A

S2
:在热氧化层
A
的上表面旋涂电子束光刻胶层;
S3
:采用电子束直写光刻技术和刻蚀技术在电子束光刻胶层上刻蚀形成
M
组纳米窗口
A
,每组纳米窗口
A
均包括
N
个纳米窗口
A
,热氧化层
A
通过
M
组纳米窗口
A
暴露出来,由此形成
M
组暴露区域;
M
为正整数,且
M≥2

N
为正整数,且
N≥2

S4
:采用等离子体刻蚀技术在热氧化层
A

M
组暴露区域一一对应地刻蚀形成
M
组纳米窗口
B
,硅基底通过
M
组纳米窗口
B
暴露出来,由此形成
M
组暴露区域;
S5
:采用等离子体刻蚀技术在硅基底的
M
组暴露区域一一对应地刻蚀形成
M
组纳米凹孔;
S6
:去除电子束光刻胶层,并在
M
组纳米凹孔的孔壁一一对应地制备
M
组热氧化层
B
,然后采用等离子体镀膜机在热氧化层
A
的上表面和
M
组热氧化层
B
的表面同时蒸镀氟碳层;
S7
:在氟碳层和
M
组纳米凹孔的上方设置导电玻璃,并在氟碳层与导电玻璃之间
、M
组纳米凹孔与导电玻璃之间施加光固化浆料,光固化浆料同时覆盖氟碳层和
M
组纳米凹孔;然后,将交流电源的一端与硅基底连接,将交流电源的另一端通过开关与导电玻璃连接;
S8
:闭合开关,使得交流电源接通,由此使得光固化浆料在电场作用下填充到
M
组纳米凹孔内;
S9
:撤去导电玻璃

交流电源

开关,并采用刮板刮除
M
组纳米凹孔外的光固化浆料;
S10
:将
M
个光纤探头集合成束,并在每个光纤探头的下表面均涂覆一层光固化树脂,然后将
M
层光固化树脂与
M
组纳米凹孔内的光固化浆料一一对准;
S11
:将
M
层光固化树脂一一对应地压接于
M
组纳米凹孔内的光固化浆料上,并将光线同时导入
M
个光纤探头,由此一方面使得
M
层光固化树脂在光线照射下固化形成
M
个黏结层,另一方面使得
M
组纳米凹孔内的光固化浆料在光线照射下固化形成
M
组纳米凸起,每组纳米凸起均共同构成一个超透镜,
M
个超透镜一一对应地通过
M
个黏结层固定于
M
个光纤探头的下表面;
S12
:施加脱模力,使得
M
个超透镜从
M
组纳米凹孔内脱出;
S13
:将
M
个光纤探头分离开来

[0005]与现有超透镜制备方法相比,本专利技术所述的一种光纤探头表面超透镜的制备方法通过采用全新的制备原理和制备工艺,实现了在光纤探头表面制备超透镜,其不仅有效提高了制备效率和制备质量,而且有效降低了制备成本

[0006]本专利技术有效解决了现有超透镜制备方法制备效率低

制备质量差

制备成本高的问题,适用于超透镜制备

附图说明
[0007]图1是本专利技术中步骤
S1
的示意图

[0008]图2是本专利技术中步骤
S2
的示意图

[0009]图3是本专利技术中步骤
S3
的示意图

[0010]图4是本专利技术中步骤
S4
的示意图

[0011]图5是本专利技术中步骤
S5
的示意图

[0012]图6是本专利技术中步骤
S6
的示意图

[0013]图7是本专利技术中步骤
S7
的示意图

[0014]图8是本专利技术中步骤
S8
的示意图

[0015]图9是本专利技术中步骤
S9
的示意图

[0016]图
10
是本专利技术中步骤
S10
的示意图

[0017]图
11
是本专利技术中步骤
S11
的示意图

[0018]图
12
是本专利技术中步骤
S12
的示意图

[0019]图
13
是本专利技术中步骤
S13
的示意图

[0020]图中:1‑
硅基底,2‑
热氧化层
A
,3‑
电子束光刻胶层,4‑<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种光纤探头表面超透镜的制备方法,其特征在于:该方法是采用如下步骤实现的:
S1
:在硅基底(1)的上表面制备热氧化层
A
(2);
S2
:在热氧化层
A
(2)的上表面旋涂电子束光刻胶层(3);
S3
:采用电子束直写光刻技术和刻蚀技术在电子束光刻胶层(3)上刻蚀形成
M
组纳米窗口
A
(4),每组纳米窗口
A
(4)均包括
N
个纳米窗口
A
(4),热氧化层
A
(2)通过
M
组纳米窗口
A
(4)暴露出来,由此形成
M
组暴露区域;
M
为正整数,且
M≥2

N
为正整数,且
N≥2

S4
:采用等离子体刻蚀技术在热氧化层
A
(2)的
M
组暴露区域一一对应地刻蚀形成
M
组纳米窗口
B
(5),硅基底(1)通过
M
组纳米窗口
B
(5)暴露出来,由此形成
M
组暴露区域;
S5
:采用等离子体刻蚀技术在硅基底(1)的
M
组暴露区域一一对应地刻蚀形成
M
组纳米凹孔(6);
S6
:去除电子束光刻胶层(3),并在
M
组纳米凹孔(6)的孔壁一一对应地制备
M
组热氧化层
B
(7),然后采用等离子体镀膜机在热氧化层
A
(2)的上表面和
M
组热氧化层
B
(7)的表面同时蒸镀氟碳层(8);
S7
:在氟碳层(8)和
M
组纳米凹孔(6)的上方设置导电玻璃(9),并在氟碳层(8)与导电玻璃(9)之间
、M
组纳米凹孔(6)与导电玻璃(9)之间施加光固化浆料(
10
),光固化浆料(
10
)同时覆盖氟碳层(8)和
M
组纳米凹孔(6);然后,将交流电源(
11
)的一端与硅基底(1)连接,将交流电源(
11
)的另一端通过开关(
12
)与导电玻璃(9)连接;
S8
:闭合开关(
12
),使得交流电源(
11
)接通,由此使得光固化浆料(
10
)在电场作用下填充到
M
组纳米凹孔(6)内;
S9
:撤去导电玻璃(9)

交流电源(
11


开关(
12
),并采用刮板(
13
)刮除
M
组纳米凹孔(6)外的光固化浆料(
10
);
S10
:将
M
个光纤探头(
14
)集合成束,并在每个光纤探头(
14
)的下表面均涂覆一层光固化树脂(
15
),然后将
M
层光固化树脂(
15
)与
M
组纳米凹孔(6)内的光固化浆料(
10
)一一对准;
S11
:将
M
层光固化树脂(
15
)一一对应地压...

【专利技术属性】
技术研发人员:黎相孟魏慧芬赵韡张雅君冯昕宇
申请(专利权)人:中北大学
类型:发明
国别省市:

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