[发明专利]一种光波导放大器的制备方法

摘要

本发明公开了一种光波导放大器的制备方法，所述光波导放大器由铒钇硅酸盐无机化合物制成，所述制备方法包括以下步骤：A.铒钇硅氧溶胶的制备；B.在SiO2/Si基片上制备铒钇硅酸盐无机化合物薄膜；C.刻蚀铒钇硅酸盐无机化合物光波导及其性能的检测。使用本发明方法所制备的光波导放大器与已有的光波导放大器相比，铒离子浓度提高1-2个数量级，尺寸减少1-2个数量级，增益提高1-2个数量级，满足硅基光电子集成器件毫米尺寸10dB以上增益的要求，对于发展下一代光通信集成系统具有重要意义。

主权项

一种光波导放大器的制备方法，所述光波导放大器由铒钇硅酸盐无机化合物制成，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：A.铒钇硅氧溶胶的制备：稀土铒和钇盐在醇溶剂的环境下60-70℃搅拌1-3h，然后溶液被自然冷却到室温；加入一定化学剂量配比的正硅酸乙酯继续搅拌1-3h；接下来加入HNO3或HCl溶液，调整pH值为2-4；最后在60-70℃继续搅拌4-10h，直至有透明溶胶形成；B.在SiO2/Si基片上制备铒钇硅酸盐无机化合物薄膜：采用旋转涂敷法把铒钇硅氧溶胶涂敷在SiO2/Si基体上；分别在100-140℃空气中干燥，500-600℃Ar气中预退火获得铒钇硅氧非晶薄膜；最后在1100-1200℃高温退火获得结晶的铒钇硅酸盐化合物薄膜；C.刻蚀铒钇硅酸盐无机化合物光波导：旋涂光刻胶于基片上，旋涂1-3分钟后烘烤2-5分钟，得到均匀的3-7μm光刻胶；在电子束曝光机直写系统下，选择合适的曝光时间和曝光剂量，利用电子束照射需要曝光的图形，将曝光后的基片显影、定影、清洗；然后将基片放在反应离子刻蚀机中，选用反应气体刻蚀铒钇硅酸盐化合物薄膜，去掉剩余的光刻胶；用旋涂法在刻蚀后的样品上涂敷500-2000nm的SiO2薄膜，最后采用聚焦离子束刻蚀机修饰波导的侧面；之后，对所述修饰后的光波导性能进行检测，泵浦源采用两种输出波长的半导体激光器，信号源采用半导体发光二极管；泵浦光和信号光经由波分复用器合路后由一根单模光纤输出。