低损耗有机聚合物阵列波导光栅的蒸汽回溶制备方法

摘要

本发明涉及一种有机聚合物阵列波导光栅制备方法。在硅衬底上旋涂有机聚合物波导下包层和芯层材料并分别进行烘干固化；蒸发或溅射金属膜，进行光刻和氧反应离子刻蚀，将图形之外的有机聚合物波导芯层刻蚀掉；放入有机蒸汽中，控制温度和时间，使有机聚合物波导芯层侧壁粗糙部分逐渐溶化而变得光滑；腐蚀掉金属层，旋涂有机聚合物波导上包层材料，烘干固化得到低损耗有机聚合物阵列波导光栅波分复用/解复用器。由于采用本发明的蒸汽回溶技术，减小了有机聚合物阵列波导光栅的波导侧壁粗糙度，有效地降低了由于波导侧壁粗糙引起的散射损耗，从而制作出了低损耗有机聚合物阵列波导光栅波分复用/解复用器件，使阵列波导光栅的总损耗减小了5－10dB。

主权项

1、低损耗有机聚合物阵列波导光栅的蒸汽回溶制备方法，其特征在于：其工艺步骤如下：在硅衬底上先用旋涂法涂覆有机聚合物波导下包层材料后进行烘干和热交联反应，然后旋涂有机聚合物波导芯层材料并烘干和热交联反应；再在有机聚合物波导芯层材料上蒸发或溅射金属膜并涂覆光刻胶进行光刻，利用光刻板的不透光区对紫外光进行选择性遮挡，曝光后去掉光刻板并显影，同时将光刻板上的阵列波导光栅图形转移到光刻胶和金属膜上；然后进行氧反应离子刻蚀，同时对光刻胶和有机聚合物波导芯层进行刻蚀，当露出金属层后继续对有机聚合物波导芯层刻蚀到一定的厚度，形成阵列波导光栅的有机聚合物波导芯层；将制成的有机聚合物波导芯层置于密闭的饱和有机蒸汽容器中，在50-70度的温度下对有机聚合物波导芯层侧壁的凹凸部位进行回溶处理，时间为50-90分钟，对有机聚合物波导芯层侧壁带有凹凸部位进行回溶，在蒸汽的作用下凹凸部位逐渐溶化回缩，从而形成比较光滑的有机聚合物波导芯层侧壁；在回溶后去掉金属层，然后在有机聚合物波导芯层上旋涂有机聚合物波导上包层材料，烘干并交联反应后即得到低损耗有机聚合物阵列波导光栅波分复用/解复用器。