基于聚焦离子束技术的微透镜与光纤集成方法

摘要

本发明提出的聚焦离子束技术实现微透镜与光纤集成方法是直接将设计的微透镜几何参数输入计算机控制聚焦至10纳米的离子束斑按照一定的轨迹逐点写入加工或逐层材料添加，属于一步制作方法，避免了以往报道的激光直接写入法、电子束扫描直接写入法以及光学刻划方法中必不可少的从光致抗蚀剂到基底的图形转移工序，减少了累积制作误差，从而大大提高了微光学元件制作过程中的控制精度。本发明可一步制成集成一体的透镜光纤，对研制和开发微光电系统、以及分析监测仪器小型化和紧凑化将具有重要的应用价值。

主权项

1. 基于聚焦离子束技术的微透镜与光纤集成方法，可通过以下主要步骤实现：(1)首先选择微透镜材料并进行定标；(2)根据系统要求设计出用于集成的微透镜；(3)选取光纤，并剥离光纤外层塑料包层至端面距离5mm左右；(4)将步骤(2)所设计的微透镜的连续曲面的数据离散化，并根据离散化的数据、定标数据、以及制作过程参数编写出机器自动运行的控制程序；(5)将步骤(3)剪切好的光纤端部用专用抛光机抛光处理至表面粗糙度在2纳米以下；(6)将处理好的光纤固定在专用卡具中，放入聚焦离子束真空室中，光纤应与工作台面保持垂直；(7)用聚焦离子束对光纤成像观察并作对芯调整以及垂直度调整；(8)设置机器运行的初始参数以及运行模式，这里的运行模式为刻蚀模式或者沉积模式，并运行步骤(4)中的设计程序，完成一步刻蚀制作或者沉积制作；(9)采用干涉仪对微透镜几何参量进行测量；(10)最后对微透镜-光纤集成一体的性能测试。