楔形滤波片及其制备方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种楔形滤波片，具体涉及一种产生连续光谱的共振峰的形成有楔形波导薄膜的楔形滤波片及其制备方法。
【背景技术】
[0002]导模共振滤光片在理论和实际运用上都具有重要的物理意义和研究价值，在光学生物传感器方面有着广泛的应用。
[0003]一般的导模共振滤波片，是制作成等厚度的平面波导层，每一种厚度的波导层都有相对应的一个共振波峰;或者是当波导层达到一定厚度时，通过调制，会出现两个或两个以上的共振波峰，从而可以实现多通道的滤波片。
[0004]尽管已经可以通过控制波导层厚度来得到共振波峰以及在波导层达到一定厚度情况下通过调制能够得到两个或两个以上的共振波峰，却还无法获得一定光谱范围内的连续光谱。
【发明内容】
[0005]本发明是为了解决上述问题而进行的，目的在于提供一种可输出一定光谱范围内的连续光谱的楔形滤波片。
[0006]本发明提供了一种楔形滤波片，用于输出一定光谱范围内的连续光谱，具有这样的特征，包括:基片;楔形波导薄膜层，均匀分布在基片上，厚度呈线性变化，纵截面形状为楔形；以及，光栅是形成在波导薄膜层上的低折射率介质层。
[0007]在本发明提供的楔形滤波片中，还可以具有这样的特征:其中，基片为石英玻璃片或K9玻璃中的任意一种。
[0008]在本发明提供的楔形滤波片中，还可以具有这样的特征:其中，楔形波导薄膜层的成分是氧化钽或氧化钛中的任意一种。
[0009]在本发明提供的楔形滤波片中，还可以具有这样的特征:其中，光栅的成分是光刻胶或二氧化硅中的任意一种。
[0010]在本发明提供的楔形滤波片中，还可以具有这样的特征:其中，光栅的间距为300nm?2000nm。
[0011]本发明还提供了一种楔形滤波片的制备方法，其特征在于，具有以下步骤:
[0012]步骤一，根据GSOLVER软件模拟仿真确定所需的参数；
[0013]步骤二，在基片上根据设计要求镀制相应厚度的均匀的薄膜，形成波导薄膜层；
[0014]步骤三，刻蚀所述波导薄膜层，将波导薄膜层刻蚀成楔形薄膜，形成楔形波导薄膜层；
[0015]步骤四，在楔形波导薄膜层上，通过甩胶法形成低折射率介质层，并放烘箱在85°?90°的温度条件下烘烤30?45分钟；
[0016]步骤五，根据设计出的光栅周期的要求，利用双光束激光干涉曝光，显影在低折射率介质层上制作一定槽深的光栅，得到楔形滤波片。
[0017]在本发明提供的楔形滤波片的制备方法中，还可以具有这样的特征:其中，在步骤三中，采用离子束对波导薄膜层进行刻蚀。
[0018]在本发明提供的楔形滤波片的制备方法中，还可以具有这样的特征:其中，步骤五中将光栅图形通过离子束刻蚀的方法转移到预先镀制在波导薄膜层上的低折射率介质层上，形成所述光栅，从而得到楔形滤波片。
[0019]通过以上的制备方法制成了本发明的楔形滤光片。
[0020]发明的作用与效果
[0021]根据本发明所涉及的用于输出一定光谱范围内的连续光谱的楔形滤波片，楔形波导层导模共振滤波片在白光垂直入射下，其反射光将随楔形波导层导模共振滤波片的楔形厚度线性变化而输出一定光谱范围内的连续光谱。
[0022]根据本发明提供的楔形滤波片的制备方法，因为其具有以下步骤，SP:
[0023]步骤一，根据GSOLVER软件模拟仿真确定所需的参数；
[0024]步骤二，在基片上根据设计要求镀制相应厚度的均匀的薄膜，形成波导薄膜层；
[0025]步骤三，刻蚀所述波导薄膜层，将所述波导薄膜层刻蚀成楔形薄膜，形成楔形波导薄膜层;这种刻蚀方法可以是采用离子束对所述波导薄膜层进行刻蚀；
[0026]步骤四，在所述楔形波导薄膜层上，通过甩胶法形成低折射率介质层，并放烘箱在85°?90°的条件下烘30分钟?45分钟；
[0027]步骤五，根据设计出的光栅周期的要求，利用双光束激光干扰曝光，显影在低折射率介质层上制作一定槽深的光栅，得到楔形滤波片；
[0028]所以，本发明的楔形滤波片的制备方法具有方便制作，能够简单制作出输出在一定光谱范围内的连续光谱的作用的楔形滤波片。
[0029]本发明的创想是通过离子束刻蚀技术，将波导层刻蚀成楔形，使波导层的厚度实现线性变化，从而不同的厚度来匹配不同的模式，产生不同的共振峰，也就可实现输出一定波段的谱面的效果。
[0030]还有，本发明的新型楔形滤波片，放在光谱仪中作为分光元件，可以制作出超微型光谱仪。
【附图说明】
[0031]图1是本发明的实施例中楔形滤波片示意图。
[0032]图2是本发明的实施例中楔形滤波片制作方法示意图。
[0033]图3是本发明的实施例中的离子刻蚀方法示意图。
【具体实施方式】
[0034]为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明的楔形滤波片作具体阐述。
[0035]图1是本发明的实施例中楔形滤波片100示意图。
[0036]如图1所示，本发明的楔形滤波片100是用于输出一定光谱范围内的连续光谱的滤波片。
[0037]本发明的楔形滤波片100包括基片11、楔形波导薄膜层13和光栅15。
[0038]本发明的基片11是光学玻璃作为滤波片的基层。
[0039]本发明的楔形波导薄膜层13，均匀镀制在基片11上的，经过刻蚀使其厚度呈线性变化且纵截面形状为楔形的薄膜层12。
[0040]本发明的光栅13是由用甩胶法均匀甩成在楔形波导薄膜层13上后通过等距离曝光形成的低折射率介质层14构成的。
[0041]本发明的基片11为石英玻璃片或K9玻璃。
[0042]本发明的楔形波导薄膜层13的成分是氧化钽(Ta2O5)或氧化钛(T12)等。
[0043]本发明的光栅15的成分是光刻胶或二氧化硅等。
[0044]本发明的光栅15间距设定值是300nm?2000nm。
[0045]根据本发明的楔形滤波片100，其具有输出一定光谱范围内的连续光谱的作用。
[0046]图2是本发明的实施例中楔形滤波片制作方法示意图。
[0047]如图2所示，本发明的楔形滤波片100的制备方法具有以下步骤:
[0048]步骤一，根据GSOLVER软件模拟仿真确定所需的参数，如基片11的厚度、波导薄膜12的厚度以及光栅膜14的厚度等；
[0049]步骤二，在基片11上根据设计要求镀制相应厚度的均匀的薄膜形成波导薄膜层12；
[0050]步骤三，刻蚀波导薄膜层12成楔形波导薄膜层13;
[0051]步骤四，在楔