[发明专利]一种在平面光波导表面制备微纳结构的方法

权利要求书

1.一种在平面光波导表面制备微纳结构的方法，其特征是包括以下步骤：

（1）选取表面具有凸起平面光波导的基片，在所述基片的表面上设置光刻胶；

（2）利用掩膜对所述凸起平面光波导上的光刻胶进行局部曝光，在所述凸起平面光波导上形成曝光窗口，并对所述曝光窗口显影；

（3）在显影后的基片上设置微纳米球；

（4）在设有微纳米球的基片上设置材料薄膜；

（5）去除曝光窗口区域上的微纳米球，在所述微纳米球之间的空隙处形成材料薄膜，即构成所述平面光波导表面的微纳结构；

步骤（1）中所述平面光波导上光刻胶的厚度小于所述基片上未设置平面光波导区域光刻胶的厚度；

步骤（2）中所述掩膜为具有窗口的掩膜，步骤（2）中所述曝光窗口的大小主要由掩膜窗口与平面光波导的重叠部分确定；

步骤（2）中掩膜的窗口与平面光波导相垂直或者具有一定的角度交叉设置；

步骤（2）中利用掩膜对所述平面光波导上的光刻胶进行局部欠曝光，步骤（2）中所述欠曝光的剂量为能将所述平面光波导表面的光刻胶曝光透的剂量。

2.根据权利要求1所述的在平面光波导表面制备微纳结构的方法，其特征是：步骤（1）中所述基片为绝缘体上的硅、玻璃/二氧化硅、铌酸锂、III-V族半导体化合物、氮氧化硅或高分子聚合物。

3.根据权利要求1所述的在平面光波导表面制备微纳结构的方法，其特征是：步骤（1）中所述平面光波导至少为一个；步骤（1）中所述平面光波导的宽度为0.1~10μm，高度为0.1~10μm。

4.根据权利要求1所述的在平面光波导表面制备微纳结构的方法，其特征是：步骤（1）中所述光刻胶为正性光刻胶；步骤（1）中所述正性光刻胶在未设置平面光波导区域的厚度是平面光波导高度的1~10倍。

5.根据权利要求1所述的在平面光波导表面制备微纳结构的方法，其特征是：步骤（3）中利用气液界面法在显影后的基片上设置至少一层微纳米球。

6.根据权利要求1所述的在平面光波导表面制备微纳结构的方法，其特征是：步骤（3）中还包括调整微纳米球直径的步骤。

7.根据权利要求1所述的在平面光波导表面制备微纳结构的方法，其特征是：步骤（4）中利用电子束蒸镀法在设有微纳米球的基片上设置材料薄膜；步骤（4）中所述材料薄膜为金属、陶瓷或合金。

8.根据权利要求1所述的在平面光波导表面制备微纳结构的方法，其特征是：步骤（5）中去除曝光窗口区域上的微纳米球时，还包括去除非曝光窗口区域上的光刻胶及其上面的微纳米球和材料薄膜步骤；步骤（5）中所述微纳结构包括三角形、圆孔、圆盘、圆环和月牙的微纳阵列结构。