光子引线的制备方法与流程

1.本技术涉及光电子芯片集成技术领域，尤其涉及一种光子引线的制备方法。


背景技术：

2.随着光电子芯片技术的高速发展，激光器、波导、调制器、探测器等多类光电器件的性能已得到充分优化。而不同器件性能优势的发挥需要以不同材料平台为基础，而基于多材料平台的器件在光电子芯片中的高度集成具备相当难度，突破多材料平台的互连瓶颈成为当下的技术挑战。
3.目前，多材料平台的集成方案以混合集成、异质集成和单片集成为主。其中，基于光栅耦合、端面耦合、倏逝场耦合的混合集成方法对准精度要求高，重复性差，异质集成良率低、成本高，单片集成所需的工艺难度极大。因此，上述集成方案均难以实现光电子芯片的高度集成。
4.光子引线是一种激光增材制造技术，其结构可定制度高，可拓展性强，通过在多材料体系光学接口间搭建高折射率拱形渐变结构，可以实现器件间高效耦合互连与混合集成，成为光电子芯片集成与封装的关键技术之一。


技术实现要素：

5.本技术的目的在于提供一种光子引线的制备方法，能够实现光在不同待耦合光学器件之间稳定的模场传输。
6.本技术的一个方面提供一种光子引线的制备方法。所述制备方法包括：将待耦合光学器件置于载物位移台上并进行固定；在所述待耦合光学器件间填充光刻胶；利用三维光刻技术控制激光写头发出的激光焦点的扫描路径以对所述光刻胶进行曝光改性，其中，控制所述激光焦点的扫描路径包括：将预形成的光子引线按照预形成的实际结构划分为n条曲线，所述曲线的路径与预定的光束传播路径相同；及控制所述激光焦点以所述n条曲线中每一条曲线的路径为每一次的运动路径进行扫描；以及用显影液对被改性的光刻胶进行显影，以形成所述光子引线。
7.进一步地，在利用三维光刻技术对所述光刻胶进行曝光改性的过程中，所述方法还包括：保持所述载物位移台和所述激光写头的位置固定而仅控制所述激光焦点移动。
8.进一步地，所述光子引线沿着光束传播路径方向的每个截面由所述激光焦点在n条运动路径上对应扫描点处所述光刻胶变性固化的n个体素所构成。
9.进一步地，所述光子引线的实际结构由所述光刻胶曝光变性固化的体素在三维空间中的堆叠而构成，其中，在利用三维光刻技术对所述光刻胶进行曝光改性的过程中，所述方法还包括：在所述激光焦点沿n条运动路径进行扫描时，通过控制所述激光焦点的尺寸和/或重叠度来控制所述体素的尺寸和/或改变所述体素在截面内的重叠程度，以控制所述体素在三维空间中的堆叠状态。
10.进一步地，所述光子引线具有缓变结构，所述缓变结构具有沿所述光束传播路径
变化的截面形状与尺寸，所述方法还包括：在控制激光焦点往复扫描的过程中，n条运动路径的曝光以固定体素尺寸的形式进行，或者根据所述光子引线的实际结构调整运动路径间与运动路径本身的体素尺寸变化。
11.进一步地，所述n条运动路径中包括连续的运动路径和非连续的运动路径，所述方法还包括：对于所述连续的运动路径，则控制所述激光焦点沿所述曲线的路径连续扫描；及对于所述非连续的运动路径，则控制所述激光焦点沿所述曲线的路径间断扫描以形成所述缓变结构。
12.进一步地，所述n由所述光子引线沿着所述光束传播路径方向的所述截面的面积、每次扫描路径上变性固化的所述体素的尺寸及所述体素在所述截面内的重叠程度决定。
13.进一步地，所述待耦合光学器件与所述光刻胶具有第一交界处和第二交界处，控制所述激光焦点的扫描路径还包括：控制所述激光焦点的每一次扫描路径均从所述第一交界处扫描到所述第二交界处。
14.进一步地，所述待耦合光学器件与所述光刻胶具有第一交界处和第二交界处，控制所述激光焦点的扫描路径还包括：控制所述激光焦点的n条运动路径在所述第一交界处与所述第二交界处之间往复扫描。
15.进一步地，所述待耦合光学器件包括波导、光纤、激光器、光栅、三维自由曲面或微透镜。
16.进一步地，所述待耦合光学器件的材料包括硅、氮化硅、铌酸锂或三五族材料。
17.进一步地，所述三维光刻技术包括双光子光刻、激光直写或灰度光刻。
18.本技术的光子引线的制备方法能够取得以下的有益技术效果：本技术的光子引线的制备方法克服了逐层曝光过程中所产生的粗糙度问题，为光场传输提供稳定介质环境，减少光场传输过程中的散射损耗。通过减少激光焦点的往复运动次数，减少了三维光刻加工时长。曝光过程中保持载物位移台与激光写头的位置固定，确保了三维光刻设备曝光位置稳定。基于以上因素实现模场在多材料平台的高效耦合集成。具体而言，（1）本技术将预形成的光子引线按照预形成的实际结构划分为n条曲线，激光焦点以n条曲线中每一条曲线的路径为每一次的运动路径进行扫描，即y和z方向同时运动，避免逐层曝光模式下多次分层导致的明显台阶形貌，有效减少散射损耗。
19.（2）本技术将预形成的光子引线按照预形成的实际结构划分为n条曲线，其中n由光子引线沿着光束传播路径方向的实际截面面积与体素尺寸共同决定。而在体素尺寸相同的条件下，光子引线的高度往往远大于截面面积的大小，因此，本技术的激光焦点在曝光区域内往复运动次数大幅减少，加工时长也随之减少。
20.（3）本技术保持载物位移台与激光写头的位置固定，不随定点曝光位置变化而变化，光刻过程由激光焦点的运动完成，激光焦点的运动不引入机械误差，因此，可以保障三维光刻中曝光位置稳定，使制备的光子引线结构具备高可靠性。
附图说明
21.图1为一种逐层曝光模式下激光焦点的扫描路径示意图。
22.图2为一种逐层曝光模式下制备的光子引线的台阶状表面示意图。
23.图3为一种逐层曝光模式下光子引线的截面示意图。
24.图4为本技术一个实施例的光子引线的制备方法的流程图。
25.图5为本技术一个实施例的激光焦点的扫描路径示意图。
26.图6为本技术一个实施例的在三维光刻模式下制备的光子引线的结构示意图。
27.图7为本技术一个实施例的在三维光刻模式下制备的光子引线的截面示意图。
28.图8为本技术另一个实施例的在三维光刻模式下制备的光子引线的截面示意图。
具体实施方式
29.这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施例并不代表与本技术相一致的所有实施例。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本技术的一些方面相一致的装置的例子。
30.在本技术实施例使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本技术。除非另作定义，本技术实施例使用的技术术语或者科学术语应当为本技术所属领域内具有一般技能的人士所理解的通常意义。在本技术的说明书和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。还应当理解，本文中使用的术语“和/或”是指并包含一个或多个相关联的列出项目的任何或所有可能组合。
31.光子引线可在多材料体系光学接口间实现器件间高效耦合互连，是光电子芯片集成与封装的关键技术之一。通过三维光刻技术对光刻胶曝光改性，显影后形成目标结构，是光子引线常见的制备方法。
32.光子引线的技术原理如下：聚合物光子引线暴露于空气中，与空气具有高折射率差，因此，光能够被束缚在光子引线中，并通过光子引线进行传输，以此实现光场在不同器件间的耦合互连。理想的光子引线结构应具备光滑表面，结构渐变，使光场在传输过程中避免散射损耗。三维光刻技术是一种利用一定波长和强度的激光进行聚焦，在相应光刻胶中进行定点曝光，光刻胶变性固化，显影后形成具备光传输能力的光子引线的结构。通过设定激光焦点的扫描路径，理论上，可在三维空间中实现任意光子引线结构的制备。通过设定激光焦点的尺寸和/或重叠度，即体素尺寸，和/或改变体素在结构内的重叠程度，可以改变体素在三维空间中的堆叠状态，以此实现光刻结构的粗糙度、形状精度和加工时间的优化。
33.逐层曝光模式是三维光刻技术中主要采取的曝光方式。图1揭示了一种逐层曝光模式下激光焦点22的扫描路径示意图。如图1所示，在逐层曝光模式下，三维物体文件，如stl（stereolithography, 立体光刻）等，在z方向被分割为m层，激光焦点22分别以第1、2、
……
、m层为曝光顺序，每一层曝光均以该层在x、y方向实际图形为曝光面积，即每一层均需激光焦点22沿着x、y方向定点曝光，每一层曝光完成后，例如可以控制激光写头或者载物位移台移动以将激光焦点22移动到下一层继续进行曝光，直到目标结构中的m层全部曝光完成。
34.图2揭示了图1所示的逐层曝光模式下制备的光子引线30的台阶状表面示意图，图3揭示了图1所示的逐层曝光模式下光子引线30的截面示意图。如图2和图3所示，然而，在这种逐层曝光模式下，由于z方向被分层，每层体素31之间通常伴有较大台阶。所述体素31即
光刻胶在每一曝光点处变性固化而成的体积元素。在逐层曝光模式下体素31堆叠方式引入的台阶形貌（如图2所示）无法避免，因此，在最终形成的渐变结构中将会引入巨大粗糙度，制备结构与目标结构的形状精度将会存在较大差异（如图3所示）。因此，这将会使光在制备出的光子引线30中传输时产生不可忽视的散射损耗，进而导致芯片性能大幅降低。
35.另外，在逐层曝光模式下，增加z方向层数，即减小体素31的尺寸，或增加体素31在结构内的重叠程度，大幅增加激光焦点22的定位曝光次数，可以弥补逐层曝光带来的粗糙度和形状精度问题。然而，这一方法在无法彻底解决散射损耗问题的同时，又引入了加工时长大幅增加的新问题。加工时长的增加将阻碍光子引线30集成光电子芯片技术实现工业化量产。
36.此外，在三维光刻技术中，激光焦点22的移动通常是通过载物位移台的移动或者发射激光21的激光写头20的移动来实现的，即激光焦点22与激光写头20的相对位置保持不变，通过设备本身的机械运动完成曝光。然而，载物位移台和/或激光写头20的机械运动本身会存在位移误差，这使得激光焦点22的曝光位置缺乏稳定性，从而引入更多粗糙度和形状精度问题。
37.有鉴于此，本技术提供了一种改进的光子引线30的制备方法，通过优化三维光刻技术下激光焦点22的三维运动模式，能够解决上述逐层曝光过程中所产生的粗糙度及形状精度差异大的问题，减小光在光子引线30中传输时产生的散射损耗，实现光在不同待耦合光学器件之间稳定的模场传输。
38.可选地，光子引线30可以混合集成用于光收发、光计算、光传感、激光雷达等应用场景。
39.图4揭示了本技术一个实施例的光子引线30的制备方法的流程图。如图4所示，本技术一个实施例的光子引线30的制备方法可以包括步骤s1至步骤s4。
40.在步骤s1中，将待耦合光学器件10置于载物位移台上并进行固定。
41.可选地，待耦合光学器件10例如可以包括但波导、光纤、激光器、光栅、三维自由曲面或微透镜等。
42.例如图5所示，将设置有待耦合的两段波导的衬底放置于载物位移台（未图示）上并进行固定。然而，本技术所采用的波导与波导耦合互连仅是一种示例，本技术所述的光子引线的制备方法并不局限于波导与波导间耦合，其可以适用于多材料体系光学器件的高自由度耦合互连。
43.可选地，待耦合光学器件10的材料例如可以包括硅、氮化硅、铌酸锂或三五族材料等。
44.在步骤s2中，在待耦合光学器件10间填充光刻胶。
45.在步骤s3中，激光写头20发出激光21，利用三维光刻技术控制激光写头20发出的激光焦点22的扫描路径以对光刻胶进行曝光改性。
46.可选地，三维光刻技术例如可以包括双光子光刻、激光直写或灰度光刻等。
47.图5揭示了本技术一个实施例的激光焦点22的扫描路径示意图。结合参照图5所示，在步骤s3中的控制激光焦点22的扫描路径可以包括步骤s31和步骤s32。
48.在步骤s31中，将预形成的光子引线30按照预形成的实际结构划分为n条曲线。其中，曲线的路径与预定的光束传播路径（如图5中的虚线曲线所示）相同。
49.在步骤s32中，控制激光焦点22以n条曲线中每一条曲线的路径为每一次的运动路径进行扫描，从而对填充的光刻胶进行逐条曝光改性。
50.在步骤s4中，用显影液对步骤s3中被改性的光刻胶进行显影，以形成光子引线30。
51.图6揭示了本技术一个实施例的在三维光刻模式下制备的光子引线30的结构示意图，图7揭示了本技术一个实施例的在三维光刻模式下制备的光子引线30的截面示意图。
52.在采用图1所示的逐层曝光模式制备光子引线30的三维光刻技术中，由于体素31在层与层之间堆叠产生的台阶形貌，导致光子引线30结构的粗糙度高、形状精度低，耦合效率差。
53.然而，如图6和图7所示，本技术的光子引线30的制备方法通过调整曝光过程中激光焦点22的运动路径，采用类似逐条曝光模式，实现了具有光滑表面的光子引线结构的制备，解决了光子引线30在光电子芯片集成封装中散射损耗大的问题。同时，由于激光焦点运动路径的自由度增加，光子引线30的加工时间可以被减少。
54.本技术的光子引线30的制备方法采用激光焦点22的逐条曝光模式，可以制备可靠的光子引线结构，有效地减小了光子引线30所产生的散射损耗，实现了光子引线30中模场的稳定性，实现了光学器件的有效互连。
55.在一些实施例中，在步骤s3中的利用三维光刻技术对光刻胶进行曝光改性的过程中，本技术的光子引线30的制备方法还可以包括：保持载物位移台和激光写头20的位置固定而仅控制激光焦点22移动。
56.本技术的光子引线30的制备方法通过仅移动激光焦点22的位置而将载物位移台和激光写头20的位置保持固定，因此，可以避免载物位移台和/或激光写头20的机械运动本身所带来的位移误差，可以使得激光焦点22的曝光位置更加稳定和精确。
57.如图7所示，光子引线30沿着光束传播路径方向的每个截面301由激光焦点22在n条运动路径上对应扫描点处光刻胶变性固化的n个体素31所构成。
58.光子引线30的实际结构由光刻胶曝光变性固化的体素31在三维空间中的堆叠而构成，其中，在利用三维光刻技术对光刻胶进行曝光改性的过程中，本技术的制备方法还可以包括：在激光焦点22沿n条运动路径进行扫描时，可以通过控制激光焦点22的尺寸来控制体素31的尺寸和/或改变体素31在结构内的重叠程度，以控制体素31在三维空间中的堆叠状态。
59.其中，n由光子引线30沿着光束传播路径方向的截面301的面积、每次扫描路径上变性固化的体素31的尺寸与体素31在截面301内的重叠程度共同决定。
60.在一些实施例中，预制备的光子引线30整体具有完全相同的截面尺寸，例如光子引线30呈圆柱形。
61.在另一些实施例中，预制备的光子引线30具有缓变结构，该缓变结构具有沿光束传播路径变化的截面形状与尺寸，即光子引线30整体具有不完全相同的截面尺寸，光子引线30有的地方粗，有的地方细。本技术的方法还可以包括：在控制激光焦点22往复扫描的过程中，n条运动路径的曝光以固定体素尺寸的形式进行，或者根据光子引线的实际结构调整运动路径间与运动路径本身的体素尺寸变化，如图6所示。
62.在一些实施例中，对于制备具有缓变结构的光子引线30来说，n条运动路径中包括连续的运动路径和非连续的运动路径。相应地，本技术的方法还包括：对于连续的运动路
径，则控制激光焦点沿曲线的路径连续扫描；而对于非连续的运动路径，则控制激光焦点沿曲线的路径间断扫描以形成缓变结构。例如，一条光子引线总共需要100次运动路径完成扫描曝光，其中，60次运动路径从曲线的一端至另一端连续扫描曝光，而另外40次运动路径则从曲线的一端至另一端间断扫描曝光，对应于粗截面尺寸的位置则进行扫描曝光，而对应于细截面尺寸的位置则不进行扫描曝光，从而实现光子引线的缓变结构。
63.如图5和图6所示，待耦合光学器件10与光刻胶具有第一交界处302和第二交界处303。其中，第一交界处302可以为光子引线30沿光束传播路径方向上的起点，而第二交界处303可以为光子引线30沿光束传播路径方向上的终点。或者，第一交界处302也可以为光子引线30沿光束传播路径方向上的终点，而第二交界处303可以为光子引线30沿光束传播路径方向上的起点。本技术对此并不做限制。
64.在一些实施例中，步骤s3中的控制激光焦点22的扫描路径还可以包括步骤s33或步骤s34。
65.在步骤s33中，可以控制激光焦点22的每一次扫描路径均从第一交界处302扫描到第二交界处303。即激光焦点22的n次扫描过程中，每一次激光焦点22都按照从第一交界处302至第二交界处303的方向进行扫描。每一次扫描路径扫描完，都控制激光焦点22重新回到第一交界处302。
66.在步骤s34中，可以控制激光焦点22的n条运动路径在第一交界处302与第二交界处303之间往复扫描。即激光焦点22的n次扫描过程中，激光焦点22先从第一交界处302扫描至第二交界处303，再继续从第二交界处303扫描至第一交界处302，如此往复进行。
67.虽然图1所示的逐层曝光模式与图5所示的本技术的光子引线30的制备方法中所采用的逐条曝光模式均可以完成例如波导与波导等待耦合光学器件10之间的耦合，但是，由于图1所示的逐层曝光模式与图5所示的本技术所采用的逐条曝光模式在曝光过程中所采用的激光焦点22的运动模式不同，因此，二者的耦合效果也有所差别。以下为二者从模场稳定性、耦合效率、加工时长等方面所进行的对比：一、根据图1可知，逐层曝光模式下体素31堆叠方式将会引入的台阶形貌，增加了结构的表面粗糙度，降低了形状精度。因此，如图3所示，在逐层曝光模式下制备的光子引线30中的每个截面301，都存在形状与尺寸上的差异。事实上，光在光子引线30中传输时，光子引线30沿着光束传播路径方向的每个截面301的形状应具备稳定性，以保证模场在光子引线30中传输的稳定性，减少光在传输过程中的散射损耗，确保好的输出光束质量。而本技术的光子引线30的制备方法中所采用的逐条曝光模式大大减小了台阶的存在，可以使光子引线30的每个截面301具备几乎一致的形状和尺寸，如图7所示，从工艺上降低散射损耗的影响，实现光场的高效耦合互连。
68.二、以制备完全相同的结构为标准，图1所示的逐层曝光模式与图5所示的本技术的逐条曝光模式所需的加工时长和激光焦点22的往复运动次数有关。往复运动次数越多，则加工时长越长，并且，激光焦点22在每一段往复运动的交替过程中，均需要一定时间的减速、加速与停止，这些过程也将大幅延长加工时间。以制备截面半径1μm（微米），高度20μm，耦合端面间距100μm的光子引线30为例，图8为此结构的截面图。在体素31的尺寸均为0.2
×
0.2
×
0.5μm的条件下，不考虑体素31的重合和光子引线30结构的质量，用图1和图5所示的两种不同的曝光模式制备xz截面与xy截面所示的光子引线30。本技术的光子引线30的制备
方法中所采用的逐条曝光模式中，激光焦点22仅需要进行往返的总次数约36次。而在逐层曝光模式下，其激光焦点22的往返运动总次数为层数
×
每层体素数量=20μm/0.5μm
×
36=1440次。因此，可以看出，本技术的光子引线30的制备方法中所采用的逐条曝光模式具备明显的加工时长上的优势。
69.与激光焦点22的逐层曝光模式相比，本技术的光子引线30的制备方法可以具备以下的有益技术效果：本技术的光子引线30的制备方法克服了逐层曝光过程中所产生的粗糙度问题，为光场传输提供稳定介质环境，减少光场传输过程中的散射损耗。通过减少激光焦点的往复运动次数，减少了三维光刻加工时长。曝光过程中保持载物位移台与激光写头20的位置固定，确保了三维光刻设备曝光位置稳定。基于以上因素实现模场在多材料平台的高效耦合集成。具体而言，（1）本技术将预形成的光子引线30按照预形成的实际结构划分为n条曲线，激光焦点22以n条曲线中每一条曲线的路径为每一次的运动路径进行扫描，即y和z方向同时运动，避免逐层曝光模式下多次分层导致的明显台阶形貌，有效减少散射损耗。
70.（2）在逐层曝光模式下，预形成的光子引线30在z方向被分为m层，其中m由光子引线30的实际高度与体素31的尺寸共同决定。本技术将预形成的光子引线30按照预形成的实际结构划分为n条曲线，其中n由光子引线30沿着光束传播路径方向的实际截面301面积与体素31尺寸共同决定。在体素31尺寸相同的条件下，光子引线30的高度的大小往往远大于截面面积的大小，因此，本技术的激光焦点22在曝光区域内往复运动次数大幅减少，加工时长也随之减少。
71.（3）本技术保持载物位移台与激光写头20的位置固定，不随定点曝光位置变化而变化，光刻过程由激光焦点22的运动完成，激光焦点22的运动不引入机械误差，因此可以保障三维光刻中曝光位置稳定，使制备的光子引线30结构具备高可靠性。
72.以上对本技术实施例所提供的光子引线的制备方法进行了详细的介绍。本文中应用了具体个例对本技术实施例的光子引线的制备方法进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本技术的核心思想，并不用以限制本技术。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术的精神和原理的前提下，还可以对本技术进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也均应落入本技术所附权利要求书的保护范围内。

技术特征：
1.一种光子引线的制备方法，其特征在于：包括：将待耦合光学器件置于载物位移台上并进行固定；在所述待耦合光学器件间填充光刻胶；利用三维光刻技术控制激光写头发出的激光焦点的运动路径以对所述光刻胶进行曝光改性，其中，控制所述激光焦点的扫描路径包括：将预形成的光子引线按照预形成的实际结构划分为n条曲线，所述曲线的路径与预定的光束传播路径相同；及控制所述激光焦点以所述n条曲线中每一条曲线的路径为每一次的运动路径进行扫描；以及用显影液对被改性的光刻胶进行显影，以形成所述光子引线。2.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：在利用三维光刻技术对所述光刻胶进行曝光改性的过程中，所述方法还包括：保持所述载物位移台和所述激光写头的位置固定而仅控制所述激光焦点移动。3.如权利要求1或2所述的制备方法，其特征在于：所述光子引线沿着光束传播路径方向的每个截面由所述激光焦点在n条运动路径上对应扫描点处所述光刻胶变性固化的n个体素所构成。4.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述光子引线的实际结构由所述光刻胶曝光变性固化的体素在三维空间中的堆叠而构成，其中，在利用三维光刻技术对所述光刻胶进行曝光改性的过程中，所述方法还包括：在所述激光焦点沿n条运动路径进行扫描时，通过控制所述激光焦点的尺寸和/或重叠度来控制所述体素的尺寸和/或改变所述体素在截面内的重叠程度，以控制所述体素在三维空间中的堆叠状态。5.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述光子引线具有缓变结构，所述缓变结构具有沿所述光束传播路径变化的截面形状与尺寸，所述方法还包括：在控制激光焦点往复扫描的过程中，n条运动路径的曝光以固定体素尺寸的形式进行，或者根据所述光子引线的实际结构调整运动路径间与运动路径本身的体素尺寸变化。6.如权利要求5所述的制备方法，其特征在于：所述n条运动路径中包括连续的运动路径和非连续的运动路径，所述方法还包括：对于所述连续的运动路径，则控制所述激光焦点沿所述曲线的路径连续扫描；及对于所述非连续的运动路径，则控制所述激光焦点沿所述曲线的路径间断扫描以形成所述缓变结构。7.如权利要求3所述的制备方法，其特征在于：所述n由所述光子引线沿着所述光束传播路径方向的所述截面的面积、每次扫描路径上变性固化的所述体素的尺寸及所述体素在所述截面内的重叠程度决定。8.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述待耦合光学器件与所述光刻胶具有第一交界处和第二交界处，控制所述激光焦点的扫描路径还包括：控制所述激光焦点的每一次扫描路径均从所述第一交界处扫描到所述第二交界处。9.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述待耦合光学器件与所述光刻胶具有第一交界处和第二交界处，控制所述激光焦点的扫描路径还包括：
控制所述激光焦点的n条运动路径在所述第一交界处与所述第二交界处之间往复扫描。10.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述待耦合光学器件包括波导、光纤、激光器、光栅、三维自由曲面或微透镜。11.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述待耦合光学器件的材料包括硅、氮化硅、铌酸锂或三五族材料。12.如权利要求1所述的制备方法，其特征在于：所述三维光刻技术包括双光子光刻、激光直写或灰度光刻。

技术总结
本申请提供一种光子引线的制备方法。该本申请的一个方面提供一种光子引线的制备方法。该制备方法包括：将待耦合光学器件置于载物位移台上并进行固定；在待耦合光学器件间填充光刻胶；利用三维光刻技术控制激光写头发出的激光焦点的运动路径以对光刻胶进行曝光改性，其中，控制激光焦点的扫描路径包括：将预形成的光子引线按照预形成的实际结构划分为n条曲线，曲线的路径与预定的光束传播路径相同；及控制激光焦点以n条曲线中每一条曲线的路径为每一次的运动路径进行扫描；以及用显影液对被改性的光刻胶进行显影，以形成光子引线。本申请能够实现光在不同待耦合光学器件之间稳定的模场传输。的模场传输。的模场传输。


技术研发人员：吕若男 虞绍良 胡勇 杜清扬 张燕
受保护的技术使用者：之江实验室
技术研发日：2023.08.29
技术公布日：2023/10/8