掩埋型玻璃光波导器件的制作方法

摘要

本发明公开了一种掩埋型玻璃光波导器件的制作方法。该方法是在玻璃表面采用真空蒸发或溅射方法淀积一层金属薄膜，利用光刻工艺刻出光波导图形，形成离子交换掩膜；将刻好的玻璃片放入交换源中，利用离子交换技术在玻璃衬底表面形成光波导；放入硝酸钠融盐中在电场下进行电场辅助离子交换；交换后的玻璃表面用射频溅射或者等离子增强化学气相淀积方法淀积一层二氧化硅层，形成掩埋型波导。本发明用玻璃作为衬底材料利用离子交换技术制作光波导器件不仅材料价格低，而且具有制作技术简单、制作工艺简单成熟、器件损耗低、与光的偏振无关、容易集成，并且由于玻璃的折射率与光纤折射率相近，易于与光纤耦合等优点。

主权项

1、一种掩埋型玻璃光波导器件的制作方法，在玻璃表面采用真空蒸发或溅射方法淀积一层金属薄膜，利用光刻工艺刻出光波导图形，形成离子交换掩膜；利用离子交换技术在玻璃衬底表面形成光波导；电场辅助离子交换；其特征在于该方法的步骤如下：1)利用离子交换技术在玻璃衬底表面形成光波导：首先将硝酸钠与硝酸钾按摩尔比2∶1的比例混合后，再与硝酸银按摩尔比99∶0.5～1的比例混合配好离子交换源，把配好的离子交换源放入高温炉中烘烤4小时，温度为200～250℃；然后把刻好波导图形的玻璃片放入交换源中，升高炉温到360～400℃进行离子交换，时间为6～12小时，最后取出玻璃片冷却至常温；2)电场辅助离子交换：为了使离子交换形成的波导在截面上接近于圆形，把交换后的玻璃用腐蚀液去掉金属掩膜，放入硝酸钠融盐中在电场下进行电场辅助离子交换，温度为350～380℃，时间为2～6小时，电场为50～150V/mm，正极为有图形的一面；交换结束后取出玻璃片冷却至常温；3)淀积二氧化硅层：为使波导能埋入内部，在进行以上两次交换后的玻璃表面用射频溅射或者等离子增强化学气相淀积方法淀积一层二氧化硅层，使这层二氧化硅层的折射率等于或低于衬底玻璃的折射率，厚度为不少于6μm，形成掩埋型波导。