本申請(qǐng)實(shí)施例涉及光柵,特別涉及一種閃耀光柵制作方法、閃耀光柵與激光器。
背景技術(shù):
1、閃耀光柵是一種在基底表面具有周期性鋸齒結(jié)構(gòu)的重要光學(xué)元件,其中最重要的應(yīng)用是作為分光元器件。小型化、高分辨率的特點(diǎn)使得閃耀光柵已取代棱鏡成為光譜儀器、外腔可諧調(diào)激光器等器件的核心元件。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、目前,制作閃耀光柵的技術(shù)主要有機(jī)械刻劃法、全息離子束刻蝕法及各向異性腐蝕法等。以各項(xiàng)異性腐蝕法為例,該方法需要根據(jù)閃耀光柵的閃耀角或頂角定制偏晶向硅襯底,定制成本昂貴;且受線寬限制,該方法具有較高風(fēng)險(xiǎn)出現(xiàn)頂部平臺(tái),即90°頂角難以制作成尖銳的角度,從而降低了衍射效率。
2、本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種閃耀光柵制作方法、閃耀光柵與激光器,以改善相關(guān)技術(shù)中因定制偏晶向硅襯底而成本高的現(xiàn)狀。
3、第一方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種閃耀光柵制作方法,包括:對(duì)基底進(jìn)行刻蝕以得到多條側(cè)壁以及多條凹槽,其中,所述側(cè)壁沿第一方向延伸,各所述側(cè)壁沿第二方向間隔排布,所述第二方向與所述第一方向垂直,任意相鄰的兩所述側(cè)壁之間具有一所述凹槽,所述側(cè)壁具有沿所述第二方向排布的第一側(cè)面與第二側(cè)面,所述第二方向?yàn)樗龅谝粋?cè)面指向所述第二側(cè)面的方向;向所述凹槽填滿第一光刻膠;將所述基底的第三方向與曝光光束的方向配置為平行,并對(duì)所述第一光刻膠進(jìn)行曝光,其中,所述第三方向?yàn)橥凰霭疾壑械诙?cè)面的頂邊指向第一側(cè)面的底邊的方向;對(duì)所述第一光刻膠進(jìn)行顯影,以得到閃耀面;對(duì)各所述側(cè)壁進(jìn)行刻蝕,以得到多個(gè)連接面,其中,所述連接面的底邊為所述第一側(cè)面的底邊,所述連接面的頂邊為所述第二側(cè)面的頂邊。
4、通過上述制作過程,能夠得到任一閃耀角與頂角的閃耀光柵,并且無需定制偏晶向硅襯底。相對(duì)于相關(guān)技術(shù)中的單晶硅各項(xiàng)異性腐蝕法需要定制偏晶向硅襯底的方式而言,本申請(qǐng)所提供的制作閃耀光柵的方式對(duì)基底的要求更低,并且豐富了閃耀光柵的制作方法。同時(shí),由于本申請(qǐng)實(shí)施例未采用濕法腐蝕,更有利于形成尖銳的頂角,可以降低頂部為平面的風(fēng)險(xiǎn)。
5、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述對(duì)基底進(jìn)行刻蝕以得到多條側(cè)壁以及多條凹槽,包括:在所述基底的表面旋涂第二光刻膠;對(duì)所述第二光刻膠進(jìn)行曝光與顯影,以得到多條掩膜,并顯露所述基底于所述掩膜之外的區(qū)域,其中,所述掩膜沿所述第一方向延伸,各所述掩膜沿所述第二方向間隔排布;對(duì)所述基底顯露的區(qū)域進(jìn)行刻蝕,以得到所述多條側(cè)壁以及所述多條凹槽;去除所述掩膜。
6、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述向所述凹槽填滿第一光刻膠,包括:在所述基底的表面旋涂第一光刻膠,直至所述凹槽填滿所述第一光刻膠。
7、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述對(duì)各所述側(cè)壁進(jìn)行刻蝕,以得到多個(gè)連接面,包括:將所述基底配置為所述閃耀面與離子束的出射方向平行,且所述離子束的出射方向垂直于所述第一側(cè)面的底邊;出射離子束,并控制基底繞預(yù)設(shè)軸線旋轉(zhuǎn),以對(duì)所述側(cè)壁進(jìn)行等離子刻蝕并形成所述連接面,其中,所述預(yù)設(shè)軸線與所述第一側(cè)面的底邊平行。
8、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述閃耀面與上游鄰接的所述連接面的夾角為90度。
9、當(dāng)入射光以垂直于閃耀面的方向入射時(shí),通過將閃耀面與上游鄰接的連接面的夾角配置為90度,能夠避免入射光被相鄰的光柵遮擋,有利于提高閃耀光柵的衍射效率。
10、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,在對(duì)各所述側(cè)壁進(jìn)行刻蝕,以得到多個(gè)連接面之后,所述方法還包括:對(duì)所述閃耀面和/或所述連接面鍍上增反膜;其中,所述增反膜的材料包括金或鋁。
11、第二方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種閃耀光柵,所述閃耀光柵由上述所述的方法制得。
12、第三方面,本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種激光器,包括:半導(dǎo)體光放大器,具有第一輸出端與第二輸出端,所述半導(dǎo)體光放大器配置為經(jīng)由所述第一輸出端輸出激光;以及掃描元件,包括閃耀光柵與驅(qū)動(dòng)單元,所述閃耀光柵用于接收所述激光并衍射,以使部分激光射向所述第一輸出端,并經(jīng)由所述半導(dǎo)體光放大器增益后從所述第二輸出端射出,所述驅(qū)動(dòng)單元用于驅(qū)動(dòng)所述閃耀光柵轉(zhuǎn)動(dòng);其中,所述閃耀光柵為如上所述的閃耀光柵。
13、通過將閃耀光柵作為激光器中的分光元件使用,能夠使激光器具有較寬的調(diào)諧范圍與較高的輸出功率,且還能夠?qū)⒓す馄髯鳛閱文5母哔|(zhì)量光源使用。
14、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述掃描元件為mems掃描元件,所述mems掃描元件包括:固定部,設(shè)有容置槽;所述閃耀光柵,設(shè)于所述容置槽;扭轉(zhuǎn)軸,分別與所述閃耀光柵及所述固定部連接,以使所述閃耀光柵可相對(duì)所述固定部轉(zhuǎn)動(dòng);以及所述驅(qū)動(dòng)單元,用于驅(qū)動(dòng)所述閃耀光柵轉(zhuǎn)動(dòng)。
15、在一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例中,所述驅(qū)動(dòng)單元包括磁體與線圈;所述磁體與所述線圈中的一個(gè)設(shè)于所述閃耀光柵背離所述閃耀面的一側(cè),另一個(gè)設(shè)于所述閃耀光柵之外,所述磁體與所述線圈用于共同配合以驅(qū)動(dòng)所述閃耀光柵相對(duì)于所述固定部轉(zhuǎn)動(dòng)。
16、本申請(qǐng)的有益效果是:本申請(qǐng)實(shí)施例的閃耀光柵制作方法首先通過對(duì)基底進(jìn)行刻蝕以得到多條側(cè)壁以及多條凹槽,接著向凹槽填滿第一光刻膠,再將基底的第三方向與曝光光束的方向配置為平行,并對(duì)第一光刻膠進(jìn)行曝光與顯影,可得到閃耀面,也得到了閃耀角。之后,對(duì)各側(cè)壁進(jìn)行刻蝕,以得到多個(gè)連接面,其中,連接面的底邊為第一側(cè)面的底邊,連接面的頂邊為第二側(cè)面的頂邊,進(jìn)而基于連接面與閃耀面之間的夾角可得到頂角。至此,實(shí)現(xiàn)了閃耀光柵的制作過程。
17、與單晶硅各項(xiàng)異性腐蝕法需要定制偏晶向硅襯底的方式相比,本申請(qǐng)實(shí)施例提供的制作過程無需定制偏晶向硅襯底,并能夠得到任一閃耀角與頂角的閃耀光柵;可見,相對(duì)于相關(guān)技術(shù)而言,本申請(qǐng)所提供的制作閃耀光柵的方式對(duì)基底的要求更低,并且豐富了閃耀光柵的制作方法。此外,該方法并未采用濕法腐蝕,更有利于形成尖銳的頂角,可以降低頂部為平面的風(fēng)險(xiǎn)。
1.一種閃耀光柵制作方法,其特征在于,包括:
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述對(duì)基底進(jìn)行刻蝕以得到多條側(cè)壁以及多條凹槽,包括:
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述向所述凹槽填滿第一光刻膠,包括:
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述對(duì)各所述側(cè)壁進(jìn)行刻蝕,以得到多個(gè)連接面,包括:
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,所述閃耀面與上游鄰接的所述連接面的夾角為90度。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法,其特征在于,在對(duì)各所述側(cè)壁進(jìn)行刻蝕,以得到多個(gè)連接面之后,所述方法還包括:
7.一種閃耀光柵,其特征在于,所述閃耀光柵由權(quán)利要求1至6中任一項(xiàng)所述的方法制得。
8.一種激光器,其特征在于,包括:
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的激光器,其特征在于,所述掃描元件為mems掃描元件,所述mems掃描元件包括:
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的激光器,其特征在于,所述驅(qū)動(dòng)單元包括磁體與線圈;