光波導(dǎo)透鏡及其制造方法
【專利摘要】一種光波導(dǎo)透鏡，其包括一個(gè)基底、一個(gè)形成于該基底上的平板光波導(dǎo)及一個(gè)形成于該平板光波導(dǎo)上的介質(zhì)光柵。該平板光波導(dǎo)用于與一個(gè)激光光源對(duì)接以接收該激光光源發(fā)出的激光束，該介質(zhì)光柵沿平行于該激光束的入射方向設(shè)置，并與該平板光波導(dǎo)構(gòu)成一個(gè)衍射型光波導(dǎo)透鏡以會(huì)聚該激光束。另，本發(fā)明還涉及一種光波導(dǎo)透鏡的制造方法。該平板光波導(dǎo)加載該介質(zhì)光柵的部分的等效折射率變大，提高了光利用率，且制程簡單，制造成本低。
【專利說明】光波導(dǎo)透鏡及其制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種光波導(dǎo)透鏡及其制造方法。
【背景技術(shù)】
[0002]集成光學(xué)中普遍采用方向性較佳的激光作為光源，然而激光發(fā)出的光束仍具有一定的發(fā)散角，如果直接讓光源與光學(xué)元件對(duì)接，光束中的發(fā)散光線將無法進(jìn)入光學(xué)元件，光利用率低。為了增加光利用率，一般會(huì)在原有的光學(xué)元件的基礎(chǔ)上鍍一層高折射率薄膜，但是選擇能夠跟原有的光學(xué)元件相匹配并且成本低的薄膜相當(dāng)困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]有鑒于此，有必要提供一種能夠提高光利用率且制程簡單，制造成本低的光波導(dǎo)透鏡及其制造方法。
[0004]一種光波導(dǎo)透鏡，其包括一個(gè)基底、一個(gè)形成于該基底上的平板光波導(dǎo)及一個(gè)形成于該平板光波導(dǎo)上的介質(zhì)光柵。該平板光波導(dǎo)用于與一個(gè)激光光源對(duì)接以接收該激光光源發(fā)出的激光束，該介質(zhì)光柵沿平行于該激光束的入射方向設(shè)置，并與該平板光波導(dǎo)構(gòu)成一個(gè)衍射型光波導(dǎo)透鏡以會(huì)聚該激光束。
[0005]一種制造上述光波導(dǎo)透鏡的制造方法，其包括以下步驟:
提供基底；
在該基底上形成平板光波導(dǎo)；
在該平板光波導(dǎo)上鍍上一個(gè)遮擋層；
將設(shè)置有該遮擋層的基底浸入第一種蝕刻液中進(jìn)行濕式蝕刻形成介質(zhì)光柵；及 去掉該遮擋層形成光波導(dǎo)透鏡。
[0006]本發(fā)明的光波導(dǎo)透鏡及其制造方法，該平板光波導(dǎo)加載該介質(zhì)光柵的部分的等效折射率變大，提高了光利用率，而且不需要再采用高折射率薄膜，避免了選擇低成本高折射率薄膜來與基板匹配的問題，另外采用通過在基底上設(shè)置遮擋層，再進(jìn)行濕蝕刻，整個(gè)制程簡單，制造成本低。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為本發(fā)明提供的光波導(dǎo)透鏡的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0008]圖2為圖1的光波導(dǎo)透鏡沿線I1-1I的剖面示意圖。
[0009]圖3為圖1中的介質(zhì)光柵的平面示意圖。
[0010]圖4為本發(fā)明提供的光波導(dǎo)透鏡的制造方法的制程示意圖。
[0011]圖5為本發(fā)明提供的光波導(dǎo)透鏡的制造方法的流程圖。
[0012]主要元件符號(hào)說明
【權(quán)利要求】
1.一種光波導(dǎo)透鏡，其包括一個(gè)基底、一個(gè)形成于該基底上的平板光波導(dǎo)及一個(gè)形成于該平板光波導(dǎo)上的介質(zhì)光柵，該平板光波導(dǎo)用于與一個(gè)激光光源對(duì)接以接收該激光光源發(fā)出的激光束，該介質(zhì)光柵沿平行于該激光束的入射方向設(shè)置，并與該平板光波導(dǎo)構(gòu)成一個(gè)衍射型光波導(dǎo)透鏡以會(huì)聚該激光束。
2.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)透鏡，其特征在于，該基底的材料采用鈮酸鋰晶體。
3.如權(quán)利要求1所述的光波導(dǎo)透鏡，其特征在于，該基底基本呈矩形，并包括一個(gè)頂面及一個(gè)與該頂面連接的側(cè)面，該平板光波導(dǎo)通過向該頂面鍍上金屬鈦后高溫將金屬鈦擴(kuò)散入該基底而形成，該平板光波導(dǎo)為矩形，該頂面即為該平板光波導(dǎo)的頂面，該側(cè)面為該平板光波導(dǎo)的側(cè)面。
4.如權(quán)利要求3所述的光波導(dǎo)透鏡，其特征在于，該介質(zhì)光柵通過從該平板光波導(dǎo)的頂面蝕刻該平板光波導(dǎo)而形成。
5.如權(quán)利要求3所述的光波導(dǎo)透鏡，其特征在于，該介質(zhì)光柵是一個(gè)啁啾光柵，其包括一個(gè)位于中間的第一介質(zhì)部及多個(gè)對(duì)稱分布于該第一介質(zhì)部兩側(cè)的第二介質(zhì)部，該第一介質(zhì)部及該第二介質(zhì)的數(shù)量之和為奇數(shù)，該第一介質(zhì)部與多個(gè)第二介質(zhì)部均為矩形且互相平行設(shè)置，該第一介質(zhì)部的寬度大于每個(gè)第二介質(zhì)部的寬度，且從該第一介質(zhì)部到遠(yuǎn)離該第一介質(zhì)部的方向，該多個(gè)第二介質(zhì)部的寬度越來越小，而該第二介質(zhì)部與第一介質(zhì)部及相鄰兩個(gè)第二介質(zhì)部之間的間隙也有越來越小。
6.如權(quán)利要求5所述的光波導(dǎo)透鏡，其特征在于，該介質(zhì)光柵的寬度方向?yàn)閄軸，該第一介質(zhì)部的寬度方向的中心點(diǎn)的連線作為對(duì)稱軸，該對(duì)稱軸與X軸的相交點(diǎn)為原點(diǎn)，沿該對(duì)稱軸到遠(yuǎn)離該對(duì)稱軸的方向?yàn)閆軸正向，以該激光束在處與原點(diǎn)處的相位差為軸，根據(jù)平板光波導(dǎo)波動(dòng)理論可得:V =α(1 —,其中 Λ，則該介質(zhì)光柵 的第w個(gè)邊界' 滿足如下條件:yn = a(l — ek。),其中，?為正整數(shù)，八=抓，β及先為常數(shù)與該衍射型光波導(dǎo)透鏡的焦距相關(guān)。
7.—種制造如權(quán)利要求1飛任一項(xiàng)所述的光波導(dǎo)透鏡的制造方法，其包括以下步驟: 提供基底； 在該基底上形成平板光波導(dǎo)； 在該平板光波導(dǎo)上鍍上一個(gè)遮擋層； 將設(shè)置有該遮擋層的基底浸入第一種蝕刻液中進(jìn)行濕式蝕刻形成介質(zhì)光柵；及 去掉該遮擋層形成光波導(dǎo)透鏡。
8.如權(quán)利要求7所述的光波導(dǎo)透鏡的制造方法，其特征在于，該基底為鈮酸鋰晶體，則該第一種蝕刻液為氫氟酸。
9.如權(quán)利要求7所述的光波導(dǎo)透鏡的制造方法，其特征在于，該遮擋層包括一個(gè)位于中間的第一遮擋部及多個(gè)對(duì)稱分布于該第一遮擋部兩側(cè)的第二遮擋部，該第一遮擋部與該第二遮擋部的數(shù)量之和為奇數(shù)，且該第一遮擋部與該多個(gè)第二遮擋部互相平行設(shè)置，該第一遮擋部的寬度大于每個(gè)第二遮擋部的寬度，且從該第一遮擋部到遠(yuǎn)離該第一遮擋部的方向，該多個(gè)第二遮擋部的寬度越來越小，而該第二遮擋部與該第一遮擋部及相鄰兩個(gè)該第二遮擋部的間隙也越來越小。
10.如權(quán)利要求7所述的光波導(dǎo)透鏡的制造方法，其特征在于，該遮擋層采用鉻金屬，將該遮擋層均浸入第二種蝕刻液中去掉`，該第二種蝕刻液為含有硝酸的鉻蝕刻液。
【文檔編號(hào)】G02B6/136GK103869413SQ201210547440
【公開日】2014年6月18日 申請日期:2012年12月17日 優(yōu)先權(quán)日:2012年12月17日
【發(fā)明者】黃新舜 申請人:鴻富錦精密工業(yè)（深圳）有限公司, 鴻海精密工業(yè)股份有限公司