一种超辐射发光二极管制备方法

本申请涉及无线光通信，特别涉及一种超辐射发光二极管制备方法。

背景技术：

1、超辐射发光二极管(superluminescent diode简称sld)的结构类似于边发射半导体激光器，而与激光器的最大的不同是超辐射发光二极管要抑制激光振荡。传统的制备超辐射发光二极管的方式主要有以下两种：一种是直接设计能抑制激光振荡的波导结构，例如弯曲波导和锥形结构等，此种方式需要设计新的光刻板。另外一种是对已有的激光器芯片的波导结构进行改进来抑制激光振荡，具体改进包括通过聚焦离子束刻蚀使波导的腔面倾斜，或是通过化学刻蚀法使腔面粗糙化等。然而，第一种方式会增加研发投入和制造成本；第二种方式前者会增加制造成本和设备维护成本；后者工艺的稳定性和灵活性差，适用范围局限。因此，需要开发一种新的超辐射发光二极管制备方法，实现低成本、灵活性强、可规模化生产。

技术实现思路

1、本申请的目的是提供一种超辐射发光二极管制备方法，从而实现低成本、灵活性强、可规模化生产。

2、为实现上述目的，本申请提供了一种超辐射发光二极管制备方法，包括：

3、将待研磨的激光器芯片固定在研磨机的夹具上；

4、对所述夹具上的所述激光器芯片进行研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标参数，得到所述超辐射发光二极管；所述目标参数包括目标腔长度、目标腔面粗糙度或者目标腔面倾斜角度中的至少一项。

5、可选的，所述将待研磨的激光器芯片固定在研磨机的夹具上，包括：

6、将待研磨的多个所述激光器芯片固化于固化剂中形成固体块；各所述激光器芯片的波导的腔面处于同一平面内；

7、将固化有多个所述激光器芯片的所述固体块固定在所述研磨机的所述夹具上；

8、相应的，对所述夹具上的所述激光器芯片进行研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标参数，包括：

9、对所述夹具上的所述固体块进行研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标参数；

10、相应的，对所述夹具上的所述激光器芯片进行研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标参数后，还包括：

11、从研磨好的所述固体块中分离出研磨好的各所述激光器芯片。

12、可选的，所述将待研磨的多个所述激光器芯片固化于固化剂中形成固体块，包括：

13、将待研磨的多个所述激光器芯片固化于环氧树脂中形成环氧树脂块。

14、可选的，所述将待研磨的激光器芯片固定在研磨机的夹具上，包括：

15、通过粘合剂将待研磨的所述激光器芯片黏附到基板上；

16、将黏附有所述激光器芯片的所述基板固定在所述研磨机的所述夹具上；

17、相应的，对所述夹具上的所述激光器芯片进行研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标参数，包括：

18、对所述夹具上的所述基板进行研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标参数；

19、相应的，对所述夹具上的所述激光器芯片进行研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标参数后，还包括：

20、从研磨好的所述基板中分离出研磨好的所述激光器芯片。

21、可选的，所述通过粘合剂将待研磨的所述激光器芯片黏附到基板上，包括：

22、通过石蜡或者环氧树脂将待研磨的所述激光器芯片黏附到玻璃或者刚性基片上。

23、可选的，所述从研磨好的所述基板中分离出研磨好的所述激光器芯片，包括：

24、使用有机清洗溶剂溶解所述石蜡或者所述环氧树脂，从研磨好的所述基板中分离出研磨好的所述激光器芯片。

25、可选的，对所述夹具上的所述激光器芯片进行研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标参数，包括：

26、使所述激光器芯片的波导的腔面与研磨盘的研磨面呈预设角度；所述预设角度与所述目标腔面倾斜角度的和为90°；

27、以所述预设角度对所述激光器芯片进行第一次研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标腔长度；

28、对具有所述目标腔长度的所述激光器芯片进行第二次研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标腔面粗糙度。

29、可选的，使所述激光器芯片的波导的腔面与研磨盘的研磨面呈预设角度，包括：

30、通过调节所述激光器芯片在所述夹具上的位置，使所述激光器芯片的波导的腔面与研磨盘的研磨面呈预设角度。

31、可选的，以所述预设角度对所述激光器芯片进行第一次研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标腔长度，包括：

32、通过第一研磨盘以所述预设角度对所述激光器芯片进行粗研磨，使所述激光器芯片的波导达到预设腔长度；

33、通过第二研磨盘以所述预设角度对具有所述预设腔长度的所述激光器芯片进行细研磨，使所述激光器芯片的波导达到所述目标腔长度；所述第二研磨盘的粒径小于所述第一研磨盘的粒径；所述第二研磨盘的转速大于所述第一研磨盘的转速；所述第二研磨盘的研磨压力小于所述第一研磨盘的研磨压力。

34、可选的，所述通过第一研磨盘以所述预设角度对所述激光器芯片进行粗研磨，使所述激光器芯片的波导达到预设腔长度，包括：

35、通过第一粗研磨盘以所述预设角度对所述激光器芯片进行第一次粗研磨，直至所述第一粗研磨盘接触到所述激光器芯片的所述波导的所述腔面；

36、通过第二粗研磨盘以所述预设角度对所述激光器芯片进行第二次粗研磨，使所述激光器芯片的所述波导达到所述预设腔长度；所述第二研磨盘的粒径小于所述第二粗研磨盘的粒径；所述第二粗研磨盘的粒径小于所述第一粗研磨盘的粒径；所述第二研磨盘的转速大于所述第二粗研磨盘的转速；所述第二粗研磨盘的转速大于所述第一粗研磨盘的转速；所述第二研磨盘的研磨压力小于所述第二粗研磨盘的研磨压力；所述第二粗研磨盘的研磨压力小于所述第一粗研磨盘的研磨压力。

37、可选的，所述对具有所述目标腔长度的所述激光器芯片进行第二次研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标腔面粗糙度，包括：

38、使用具有所述目标腔面粗糙度的研磨盘，对具有所述目标腔长度的所述激光器芯片进行第二次研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标腔面粗糙度。

39、本申请提供的一种超辐射发光二极管制备方法，通过机械研磨法制备超辐射发光二极管，无需新的波导设计和光刻板，可以通过调整研磨厚度，研磨角度，所使用研磨盘的粒径，将标准化生产的激光器芯片制备成具有不同腔长、腔面倾斜角度和粗糙度的超辐射发光二极管，实现根据使用需求定制化生产工艺。相比于弯曲或锥形波导的设计制造，减少了研发投入和制造成本，提高了原有技术的利用率；相比于聚焦离子束刻蚀法，减少了制造成本和设备维护成本，可实现规模化处理；相比于化学刻蚀腔面法，增加了工艺的稳定性和灵活性，且适用范围更加广阔。

技术特征：

1.一种超辐射发光二极管制备方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的超辐射发光二极管制备方法，其特征在于，所述将待研磨的激光器芯片固定在研磨机的夹具上，包括：

3.根据权利要求2所述的超辐射发光二极管制备方法，其特征在于，所述将待研磨的多个所述激光器芯片固化于固化剂中形成固体块，包括：

4.根据权利要求1所述的超辐射发光二极管制备方法，其特征在于，所述将待研磨的激光器芯片固定在研磨机的夹具上，包括：

5.根据权利要求4所述的超辐射发光二极管制备方法，其特征在于，所述通过粘合剂将待研磨的所述激光器芯片黏附到基板上，包括：

6.根据权利要求5所述的超辐射发光二极管制备方法，其特征在于，所述从研磨好的所述基板中分离出研磨好的所述激光器芯片，包括：

7.根据权利要求1所述的超辐射发光二极管制备方法，其特征在于，对所述夹具上的所述激光器芯片进行研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标参数，包括：

8.根据权利要求7所述的超辐射发光二极管制备方法，其特征在于，使所述激光器芯片的波导的腔面与研磨盘的研磨面呈预设角度，包括：

9.根据权利要求7所述的超辐射发光二极管制备方法，其特征在于，以所述预设角度对所述激光器芯片进行第一次研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标腔长度，包括：

10.根据权利要求9所述的超辐射发光二极管制备方法，其特征在于，所述通过第一研磨盘以所述预设角度对所述激光器芯片进行粗研磨，使所述激光器芯片的波导达到预设腔长度，包括：

11.根据权利要求7所述的超辐射发光二极管制备方法，其特征在于，所述对具有所述目标腔长度的所述激光器芯片进行第二次研磨，使所述激光器芯片的波导达到目标腔面粗糙度，包括：

技术总结
本申请公开了一种超辐射发光二极管制备方法，属于无线光通信技术领域，该方法包括：将待研磨的激光器芯片固定在研磨机的夹具上；对夹具上的激光器芯片进行研磨，使激光器芯片的波导达到目标参数，得到超辐射发光二极管；目标参数包括目标腔长度、目标腔面粗糙度或者目标腔面倾斜角度中的至少一项。本申请可免除超辐射发光二极管的重新设计和光刻板的投入成本，仅通过上述简单、可重复性强、灵活性强的流程便可将量产的标准激光器芯片制备成可定制化波导腔长、腔面倾斜角和粗糙度的超辐射发光二极管。减少了超辐射发光二极管的波导设计、工艺研发等资源投入、降低了超辐射发光二极管的生产成本，在可见光通信及照明领域具有普及和发展的潜力。

技术研发人员：沈超,贾浩林
受保护的技术使用者：复旦大学
技术研发日：
技术公布日：2024/2/8