Способ изготовления интегральных микролинз Советский патент 1991 года по МПК C03C21/00 

1

(21)4758286/33 (22) 14.11.89 (46)30.11.91. Бюл. №44

(71)Кубанский государственный университет

(72)И.И.Горина, В.А.Никитин и Н.А.Яковен- ко

(53)666.1.053.65(088.8)

(56)Брегеда И.Д. и др. Матрица градиентных микролинз, изготовленная методом электростимулированной диффузии. - Автометрия, 1985, № б, с.31-33.

(54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ИНТЕГРАЛЬНЫХ МИКРОЛИНЗ

(57)Изобретение относится к интегральной оптике и может быть использовано при изготовлении матриц и единичных интегральных микролинз, предназначенных для устройств обработки и передачи оптической информации. С целью улучшения сферичности и воспроизводимости микролинз в способе изготовления интегральных микролинз на поверхности стеклянной подложки формуют алюминиевые диски диаметром 0,1- 0,2 диаметра изготавливаемых микролинз. Затем осуществляют электростимулирован- ную диффузию ионов рубидия в междисковые зоны подложки, удаление алюминиевых дисков и диффузию серебра в полученные матрицы на стеклянной подложке Полученные микролинзы имеют высокую степень сферичности, без искривлений и других нарушений поверхности.

Изобретение относится к интегральной оптике, а именно к способам обработки стекла, и может быть использовано при изготовлении как единичных микролинз, так и матриц интегральных микролинз, предназначенных для устройств оптической обработки информации и волоконно-оптических систем связи.

Целью изобретения является улучшение сферичности и воспроизводимости микролинз.

Способ осуществляют следующим образом.

На одной из поверхностей стеклянной подложки на местах будущих микролинз формируют алюминиевые диски диаметром, составляющим 0,1 - 0,2 диаметра изготавливаемых микролинз, а на противоположную сторону стеклянной подложки наносят сплошной слой алюминия, выполняющий в дальнейшем роль катода. В поверхность

(Л

С

подложки осуществляют электростимулиро- ванную диффузию ионов рубидия из расплава нитрата рубидия, анод при этом погружен непосредственно в расплав. Затем алюминиевые диски удаляют и в стеклянную подложку внедряют ионы серебра из расплава нитрата серебра поддействием внешнего стимулирующего поля. В результате в стекле формируются микролинзы, имеющие хорошую сферичность, а в промежутках между ними отсутствуют неконтролируемые зоны с повышенным показателем преломления. Для изготовления микролинз может быть использовано любое натрий-силикатное стекло с содержанием не ниже 7%.

Ниже приведен конкретный пример осуществления способа.

П р и м е р. На подложке стекла от фотопластин размером 30x30x1,25 мм3 при помощи термического вакуумного напылеON

2

(Л О

ю

ния и фотолитографии создают алюминиевые диски диаметром 20 мкм и толщиной 1,5 мкм. На противоположную поверхность стеклянной подложки наносят сплошной слой алюминия толщиной 1,5 мкм, выполняющий в дальнейшем роль катода. Стеклянную подложку поверхностью с алюминиевыми дисками приводят в соприкосновение с расплавом нитрата рубидия, в который погружен платиновый электрод, выполняющий роль анода. К аноду и катоду прикладывают постоянное напряжение величиной 20 В, под действием которого в поверхность подложки осуществляется внедрение ионов рубидия при температуре |380 ± 5°С в течение 3 мин. По окончании ди,ффузии алюминиевые диски удаляют путем травления в растовре КОН. По окончании травления подложку приводят в соприкосновение с расплавом нитрата серебра. Формирование микролинз осуществляют электростимулированной диффузией ионов серебра из расплава нитрата серебра при температуре 260 ± 5°С в течение 90 мин при внешнем стимулирующем напряжении 50 В. В результате диффузии ионов серебра на стеклянной подложке формируются матрицы микролинз, представляющие собой полусферу диаметром 160 мкм. Полученные микролинзы имеют высокую степень сферичности, без искривлений и других нарушений поверхности, что обусловлено отсутствием неконтролируемых зон диффузии ионов серебра.

Для того, чтобы формируемые микролинзы имели сферическую форму, необходимо, чтобы диаметр алюминиевого диска равнялся 0,1-0,2 диаметра формируемой

микролинзы.

Применение предлагаемого способа по сравнению с существующими обеспечивает:

отсутствие искажений формы и улучшение сферичности изготавливаемых микролинз;

отсутствие дефектных областей в промежутках между линзами;

увеличение выхода годных изделий за

счет повышения воспроизводимости микролинз.

Формула изобретения Способ изготовления интегральных микролинз путем нанесения на одну сторону стеклянной подложки сплошного алюминиевого покрытия, а на другую - маскирующего слоя из алюминия с последующей электростимулированной диффузией в нее ионов серебра из расплава азотнокислого серебра, отличающийся тем, что, с целью улучшения сферичности и воспроизводимости микролинз, маскирующий слой выполняют из алюминиевых дисков диаметром, равным 0,1-0,2 диаметра микролинз, затем из расплава нитрата рубидия осуществляют электростимулированную диффузию ионов рубидия в свободные зоны стеклянной подложки, после чего удаляют алюминиевые диски и осуществляют диффузию серебра.