[发明专利]一种宽带高透射调谐比光开关及其制备方法

权利要求书

1.一种宽带高透射调谐比光开关，其特征在于宽带高透射调谐比光开关由透明基底、增透层和VO₂层组成；所述的增透层的厚度为300nm～1000nm；

当所述的透明基底两侧由内至外依次均设置增透层和厚度为20nm～100nm的VO₂层时，宽带高透射调谐比光开关在35℃时低温透射率大于-0.87dB，透射率开关比最大为23.93dB；

当所述的透明基底一侧由内至外依次设置增透层和厚度为20nm～400nm的VO₂层，另一侧设置增透层时，宽带高透射调谐比光开关在35℃时低温透射率大于-2.22dB，透射率开关比最大为38.68dB。

2.根据权利要求1所述的一种宽带高透射调谐比光开关，其特征在于所述的透明基底对2.5μm～25μm波段具有-2.6dB以上的透射率。

3.根据权利要求1所述的一种宽带高透射调谐比光开关，其特征在于所述的增透层对2μm～10μm波段具有-0.09dB以上的透射率。

4.根据权利要求2所述的一种宽带高透射调谐比光开关，其特征在于所述的透明基底为Si基底、蓝宝石基底或砷化镓基底。

5.根据权利要求3所述的一种宽带高透射调谐比光开关，其特征在于所述的增透层为HfO₂层、Al₂O₃层、ZrO₂层、TiO₂层、CaF₂层或Cr₂O₃层。

6.如权利要求1所述的一种宽带高透射调谐比光开关的制备方法，其特征在于它是按以下步骤进行的：

一、清洗基片：

对透明基底进行抛光及清洗，得到预处理的透明基底；

二、增透层制备：

利用磁控溅射、电子束蒸发、脉冲激光沉积或原子层沉积，在预处理的透明基底两侧制备增透层；

三、VO₂层制备：

利用磁控溅射、电子束蒸发、脉冲激光沉积或原子层沉积，在一侧或两侧增透层表面制备VO₂层，得到宽带高透射调谐比光开关。

7.根据权利要求6所述的一种宽带高透射调谐比光开关的制备方法，其特征在于当所述的增透层为HfO₂层时，步骤二利用直流反应磁控溅射在预处理的透明基底两侧制备增透层，具体是按以下步骤进行：将真空室抽真空至1×10^-3Pa～5×10^-3Pa，然后将预处理的透明基底加热至200℃～400℃，以金属Hf靶为靶材，通入Ar气，在预溅射压强为0.5Pa～1.0Pa条件下，预溅射10min～30min，再通入O₂气，在Ar气流量为75sccm～85sccm、O₂气流量为4sccm～5sccm、工作压强为0.5Pa～1Pa及溅射功率为180W～220W的条件下溅射。

8.根据权利要求6所述的一种宽带高透射调谐比光开关的制备方法，其特征在于当所述的增透层为HfO₂层时，步骤二利用电子束蒸发在预处理的透明基底两侧制备增透层，具体是按以下步骤进行：将真空室抽真空至2×10^-3Pa～5×10^-3Pa，然后将预处理的透明基底加热至200℃～400℃，以HfO₂颗粒为膜料，在工作压强为0.02Pa～0.05Pa及电子束流为100mA～130mA的条件下制备。