[发明专利]石榴石型光电式电流传感器装置及制备方法

权利要求书

1.一种石榴石型光电式电流传感器装置，其特征在于，依次包括光源（1）、输入光纤（2）、输入光纤准直器（3）、石榴石模块（4）、输出光纤准直器（5）、输出光纤（6）、探测器（7），所述石榴石模块（4）为以石榴石为核心的层状模块，包括保护层、永磁薄膜、缓冲层和石榴石，石榴石模块（4）两端最外层为防止永磁薄膜被氧化的保护层（401、407）；向内为用于对中间层石榴石（404）提供外加磁场的永磁薄膜（402、406）；再向内为缓冲层（403、405）；中间为永磁薄膜（404）。

2.根据权利要求1所述石榴石型光电式电流传感器装置，其特征在于，所述保护层为Ta、Cr、SiO₂中一种或者一种以上，厚度5nm～1μm。

3.根据权利要求1所述石榴石型光电式电流传感器装置，其特征在于，所述永磁薄膜为钕铁硼、钐钴、铝镍钴中的一种或一种以上，厚度为10nm～50μm。

4.根据权利要求1所述石榴石型光电式电流传感器装置，其特征在于，所述缓冲层为Cr、Ta、Ag、Al中一种或一种以上，厚度为5nm～10μm。

5.根据权利要求1所述石榴石型光电式电流传感器装置，其特征在于，所述永磁薄膜为脊部和沟槽间隔条状分布结构。

6.一种石榴石型光电式电流传感器装置制备方法，沿光路依次设置光源（1）、输入光纤（2）、输入光纤准直器（3）、石榴石模块（4）、输出光纤准直器（5）、输出光纤（6）、探测器（7），其特征在于，所述石榴石模块（4）制备步骤如下：

1）石榴石放置于超声波清洗器中清洗并烘干；

2）采用两片不锈钢掩模版分别压贴于石榴石表面，两掩模版之间夹角固定，夹角范围：0o≤θ≤90o；

3）将石榴石及掩模版放置于薄膜生长系统（磁控溅射仪或者电子束蒸发系统），抽真空；系统本底真空度优1.010^-4Pa时，加热石榴石（404）至350～500℃，工作气压为0.2～5Pa；分别生长缓冲层、永磁薄膜，保温1小时；然后升温至550℃～800℃进行二次回火；冷却至室温时生长保护层SiN或者SiO₂薄膜；

4）产物从薄膜生长系统中取出，并进行充磁，石榴石材料两侧表面形成条状间隔分布的永磁薄膜,得到石榴石模块。

7.一种石榴石型光电式电流传感器装置制备方法，沿光路依次设置光源（1）、输入光纤（2）、输入光纤准直器（3）、石榴石模块（4）、输出光纤准直器（5）、输出光纤（6）、探测器（7），其特征在于，所述石榴石模块（4）制备步骤如下：

Ⅰ）石榴石放置于超声波清洗器中清洗并烘干；

Ⅱ）将石榴石放置于薄膜生长系统（磁控溅射仪或者电子束蒸发系统），抽真空；系统本底真空度优1.0*10^-4Pa时，加热石榴石（404）至350～500℃，工作气压为0.2～5Pa；石榴石前后分别生长缓冲层、永磁薄膜，保温1小时；然后升温至550℃～800℃进行二次回火；冷却至室温时生长保护层SiN或者SiO₂薄膜；

Ⅲ）产物从薄膜生长系统中取出，采用激光直刻法对石榴石上的永磁薄膜进行刻蚀，形成脊部与沟槽相间分布的永磁薄膜；永磁薄膜周期小于入射激光波长，其中脊部宽度与周期的比值为0.25～0.75；石榴石两侧的永磁薄膜夹角范围0o≤θ≤90o；对永磁薄膜进行充磁，形成石榴石模块（4）。