一種光柵制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請(qǐng)涉及光電技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種光柵制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著網(wǎng)絡(luò)的不斷演進(jìn)和巨大的信息傳輸需求，人們對(duì)光纖通信提出了更高的要求。為了滿足這樣的要求，在實(shí)際的設(shè)計(jì)中，往往在一塊光子芯片上要實(shí)現(xiàn)不同功能的波導(dǎo)光柵。由于不同功能的光柵形貌(比如傾斜、弧形條紋、啁啾、切趾、相移等)也是不一樣的，這就需要分不同步驟分別刻寫不同功能的波導(dǎo)光柵。
[0003]—般地，可以將具有傾斜、弧形條紋、啁啾、切趾或相移等光柵形貌的光柵為復(fù)雜光柵，這些復(fù)雜光柵制作精度要求很高，往往是在亞納米量級(jí)的。
[0004]在制作復(fù)雜光柵的過程中往往需要制作均勻的種子光柵，通過對(duì)均勻的種子光柵進(jìn)行刻蝕得到復(fù)雜光柵，因此種子光柵的精度往往能夠決定復(fù)雜光柵的精度。現(xiàn)有技術(shù)制作種子光柵采用全息曝光技術(shù)，該技術(shù)能夠確保種子光柵的精度周期往往在200nm以上，但當(dāng)需要制作的種子光柵周期在200nm以下時(shí)，采用全息曝光技術(shù)制作的均勻光柵的精度較低，從而基于種子光柵制作的復(fù)雜光柵精度同樣較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種光柵制作方法，用以解決采用現(xiàn)有技術(shù)制造的光柵精度較低的問題。
[0006]—種光柵制作方法，包括:
[0007]利用納米壓印技術(shù)制作均勻的種子光柵；
[0008]利用重構(gòu)-等效啁啾或微結(jié)構(gòu)準(zhǔn)相位匹配技術(shù)以及所述均勻的種子光柵，制作所需要的目標(biāo)光柵的等效光柵。
[0009]一種光柵制作方法，還包括:
[0010]制作均勻光柵；
[0011]對(duì)所述均勻光柵模板進(jìn)行刻蝕，得到具備預(yù)定光柵形貌的模板；
[0012]以所述具備預(yù)定光柵形貌的模板作為納米壓印模板，利用納米壓印技術(shù)制作具備預(yù)定光柵形貌的晶片結(jié)構(gòu)；
[0013]對(duì)所述具備預(yù)定光柵形貌的晶片結(jié)構(gòu)進(jìn)行刻蝕，制作具有預(yù)定光柵形貌的目標(biāo)光棚■的等效光極。
[0014]本申請(qǐng)實(shí)施例采用的上述至少一個(gè)技術(shù)方案能夠達(dá)到以下有益效果:
[0015]由于納米壓印方法是一種成本低而速度快的方法，并且能夠制作納米級(jí)別周期的種子光柵，因此，利用重構(gòu)-等效啁啾或微結(jié)構(gòu)準(zhǔn)相位匹配技術(shù)以及通過納米壓印技術(shù)制作的種子光柵，制作得到的光柵的周期也能保證在納米級(jí)別。相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)利用全息曝光技術(shù)制作的種子光柵的方法而言，精度要高。
【附圖說明】
[0016]此處所說明的附圖用來提供對(duì)本申請(qǐng)的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分，本申請(qǐng)的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本申請(qǐng)，并不構(gòu)成對(duì)本申請(qǐng)的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0017]圖1a為本實(shí)施例提供的一種光柵制作方法的實(shí)現(xiàn)流程圖示意圖；
[0018]圖1b為本實(shí)施例提供的均勻的種子光柵制作過程示意圖；
[0019]圖1c為本實(shí)施例提供的在圖1b制作完成均勻的種子光柵后，目標(biāo)光柵的等效光柵制作過程示意圖；
[0020]圖1d為本實(shí)施例提供的在圖1b制作完成均勻的種子光柵后，目標(biāo)光柵的等效光柵制作過程示意圖；
[0021 ]圖2為本實(shí)施例提供的另外一種光柵制作方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0022]為使本申請(qǐng)的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本申請(qǐng)具體實(shí)施例及相應(yīng)的附圖對(duì)本申請(qǐng)技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然，所描述的實(shí)施例僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。
[0023]以下結(jié)合附圖，詳細(xì)說明本申請(qǐng)各實(shí)施案例提供的技術(shù)方案。
[0024]實(shí)施例1
[0025]為解決現(xiàn)有技術(shù)中光柵制作精度較低的問題，本申請(qǐng)實(shí)施例1提供一種光柵制作方法，該光柵制作方法的執(zhí)行主體可以是一種多功能光柵制作設(shè)備，所述多功能比如有干涉功能、納米壓印功能、刻蝕功能、鍍膜功能等。此外，該方法的執(zhí)行主體還可以由多個(gè)設(shè)備共同構(gòu)成。為便于描述本申請(qǐng)中的光柵制作方法，本申請(qǐng)實(shí)施例的執(zhí)行主體以多種設(shè)備集合為例進(jìn)行說明。
[0026]具體的，實(shí)施例1提供的光柵制作方法的實(shí)現(xiàn)流程示意圖如圖1a所示，包括如下主要步驟。
[0027]步驟11，利用納米壓印技術(shù)制作均勻的種子光柵；
[0028]其中，納米壓印技術(shù)，是在納米尺度(0.1?10nm)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)復(fù)制的一種成本低而快速的方法，可以大批量重復(fù)性的制備納米圖案結(jié)構(gòu)。納米壓印整個(gè)過程包括壓印和圖形轉(zhuǎn)移兩個(gè)過程，其中，壓印就是將納米壓印模板加壓蓋在具有納米壓印膠的晶片上，使得晶片上的納米壓印膠的結(jié)構(gòu)與納米壓印模板的結(jié)構(gòu)相反；圖形轉(zhuǎn)移是指將納米壓印模板上的圖案在納米壓印膠上進(jìn)行復(fù)制。根據(jù)壓印方法不同，納米壓印技術(shù)主要可分為熱塑、紫外線固化和軟壓印三種技術(shù)。本申請(qǐng)實(shí)施例采用的納米壓印技術(shù)以紫外線固化納米壓印技術(shù)為例進(jìn)行說明。
[0029]均勻的種子光柵，是眾多形貌光柵結(jié)構(gòu)中的一種特殊光柵結(jié)構(gòu)，均勻的種子光柵具有分布均勻的光柵結(jié)構(gòu)，其他形貌(比如:傾斜、弧形條紋、啁啾、切趾、相移、取樣光柵等)的光柵以及多維度光柵可以基于均勻的種子光柵進(jìn)行制作。相比于其他相貌的光柵而言，均勻的種子光柵的特殊性可以體現(xiàn)在光柵結(jié)構(gòu)上。具體地，均勻的種子光柵由大量等寬等間距的平行狹縫構(gòu)成。
[0030]本申請(qǐng)實(shí)施例中采用納米壓印技術(shù)制作均勻的種子光柵的主要步驟如圖1b所示，可以包括:
[0031]101、制作含有均勻光柵的納米壓印母模板a;
[0032]其中，納米壓印母模板的材料可以采用硅、石英、聚二甲基硅氧烷(polydimethylsiloxane，PDMS)等材料中的任意一種。
[0033]含有均勻光柵的納米壓印母模板a可以通過雙光束干涉或者電子曝光等方法制作，比如以雙光束干涉的方法為例說明納米壓印母模板a的制作過程:
[0034]利用雙光束干涉儀發(fā)出光束，將兩束光束在涂有光刻膠的用于納米壓印的材料表面實(shí)現(xiàn)N次干涉曝光，相鄰兩次曝光位置之間的錯(cuò)位值為cU/N，其中N 2 2，由為曝光后的光強(qiáng)分步的周期，所述兩路光束干涉后的光場(chǎng)的復(fù)振幅分布接近為理想的余弦函數(shù)。通過多次曝光的對(duì)位疊加，在光刻膠上的總曝光強(qiáng)度為平頂分布，總光強(qiáng)的波紋可控制在1%以下，之后對(duì)所述用于納米壓印的材料進(jìn)行刻蝕，得到精密的納米壓印母模板a。
[0035]102、在用于制作光柵的晶片上涂覆紫外光固化納米壓印膠；
[0036]在本申請(qǐng)實(shí)施中對(duì)用于制作光柵的晶片b的材料沒有特殊的要求，比如可以是硅基二氧化硅晶片、普通聚合物晶片或II1-V族化合物半導(dǎo)體材料等，不同的材料的折射率往往不同。
[0037]為確保在用于制作光柵的晶片b上涂覆紫外光固化納米壓印膠c達(dá)到均勻，一般可以將用于制作光柵的晶片b放在勻膠機(jī)上面，通過高速旋轉(zhuǎn)將滴于晶片b上的紫外光固化納米壓印膠c涂覆均勾。
[0038]103、將納米壓印母模板a壓印至涂覆有紫外光固化納米壓印膠c的用于制作光柵的晶片b上，得到均勻的種子光柵。
[0039]具體的，可以通過利用納米壓印機(jī)