Планарный волновод со структурированной оболочкойи способ его изготовления - RU2006104847A

Реферат

1. Способ формирования интегрального оптического волновода со структурированной верхней оболочкой, содержащий следующие этапы:

a) осаждения слоя сердцевины на подложку;

b) структурирования слоя сердцевины для формирования светопроводящего элемента, в котором светопроводящий элемент содержит волновод и линзу как монолитное тело;

c) осаждения слоя верхней оболочки на светопроводящий элемент;

d) структурирования слоя верхней оболочки для обеспечения, по меньшей мере, одной области, в которой светопроводящий элемент имеет воздушную оболочку и в котором линза имеет искривленную поверхность с воздушной оболочкой.

2. Способ по п.1, дополнительно включающий в себя этап

e) осаждения слоя нижней оболочки на подложку, перед осаждением указанного слоя сердцевины на указанной подложке.

3. Способ по п.1, в котором светопроводящий элемент имеет воздушную оболочку, по меньшей мере, на торце.

4. Способ по п.1, в котором часть верхней оболочки совпадает с частью светопроводящего элемента.

5. Способ по п.1, в котором верхняя часть светопроводящего элемента имеет воздушную оболочку.

6. Способ по п.1, в котором слой верхней оболочки содержит полимерный материал.

7. Способ по п.6, в котором полимерный материал содержит термически отверждаемый полимер.

8. Способ по п.7, в котором термически отверждаемый полимер представляет собой силоксановый полимер.

9. Способ по п.6, в котором полимерный материал содержит полимер, отверждаемый посредством химически активного излучения.

10. Способ по п.9, в котором химически активное излучение представляет собой ультрафиолетовый свет.

11. Способ по п.9, в котором полимерный материал представляет собой силоксановый полимер.

12. Способ по п.1, в котором слой верхней оболочки структурируется посредством селективного отверждения с помощью структурированного источника тепла, а неотвержденный материал растворяется с помощью растворителя, при этом отвержденный материал не является растворимым в растворителе.

13. Способ по п.1, в котором слой верхней оболочки структурируется посредством селективного отверждения с помощью структурированного источника ультрафиолетового света, и неотвержденный материал растворяется с помощью растворителя, при этом отвержденный материал не является растворимым в растворителе.

14. Способ по п.1, в котором подложка содержит кремний, кварц, аморфную окись кремния, стекло или полимерный материал.

15. Способ по п.14, в котором полимерный материал включает в себя акрилат, Perspex, полиметилметакрилат, поликарбонат, полиэстер, полиэтилентерефталат или PET.

16. Способ по п.2, в котором слой нижней оболочки и светопроводящий элемент содержат материалы, выбранные из полимерных материалов, стекла и полупроводников.

17. Способ по п.16, в котором полимерные материалы содержат полимер, отверждаемый посредством химически активного излучения.

18. Способ по п.17, в котором химически активное излучение представляет собой ультрафиолетовый свет.

19. Способ по п.17, в котором полимерный материал представляет собой силоксановый полимер.

20. Способ формирования интегрального оптического волновода со структурированной верхней оболочкой, содержащий следующие этапы:

a) осаждения слоя сердцевины на подложке;

b) структурирования слоя сердцевины для обеспечения светопроводящего элемента, в котором светопроводящий элемент содержит волновод с изгибом;

c) осаждения слоя верхней оболочки на светопроводящем элементе, в котором слой верхней оболочки содержит полимерный материал;

d) структурирования слоя верхней оболочки для обеспечения, по меньшей мере, одной области, в которой светопроводящий элемент имеет воздушную оболочку и в которой волновод имеет поверхность с воздушной оболочкой в области изгиба.

21. Способ по п.20, дополнительно включающий в себя этап

e) осаждения слоя нижней оболочки на подложку, перед осаждением указанного слоя сердцевины на указанной подложке.

22. Способ по п.20, в котором светопроводящий элемент имеет воздушную оболочку, по меньшей мере, на одной стороне.

23. Способ по п.22, в котором волновод имеет поверхность с воздушной оболочкой на стороне, соответствующей наружной стороне изгиба.

24. Способ по п.20, в котором часть верхней оболочки совпадает с частью светопроводящего элемента.

25. Способ по п.20, в котором верхняя часть светопроводящего элемента имеет воздушную оболочку.

26. Способ по п.20, в котором полимерный материал содержит термически отверждаемый полимер.

27. Способ по п.26, в котором термически отверждаемый полимер представляет собой силоксановый полимер.

28. Способ по п.20, в котором полимерный материал содержит полимер, отверждаемый посредством химически активного излучения.

29. Способ по п.28, в котором химически активное излучение представляет собой ультрафиолетовый свет.

30. Способ по п.28, в котором полимерный материал представляет собой силоксановый полимер.

31. Способ по п.20, в котором слой верхней оболочки структурируется посредством селективного отверждения с помощью структурированного источника тепла, а неотвержденный материал растворяется с помощью растворителя, при этом отвержденный материал не является растворимым в растворителе.

32. Способ по п.20, в котором слой верхней оболочки структурируется посредством селективного отверждения с помощью структурированного источника ультрафиолетового света, а неотвержденный материал растворяется с помощью растворителя, при этом отвержденный материал не является растворимым в растворителе.

33. Способ по п.20, в котором подложка содержит кремний, кварц, аморфную окись кремния, стекло или полимерный материал.

34. Способ по п.33, в котором полимерный материал включает в себя акрилат, Perspex, полиметилметакрилат, поликарбонат, полиэстер, полиэтилентерефталат или PET.

35. Способ по п.21, в котором слой нижней оболочки и светопроводящий элемент содержит материалы, выбранные из полимерных материалов, стекла и полупроводников.

36. Способ по п.35, в котором полимерный материал содержит полимер, отверждаемый посредством химически активного излучения.

37. Способ по п.36, в котором химически активное излучение представляет собой ультрафиолетовый свет.

38. Способ по п.36, в котором полимерный материал представляет собой силоксановый полимер.

39. Интегральный оптический волновод со структурированной верхней оболочкой, содержащий

подложку;

светопроводящий элемент, содержащий волновод и линзу в виде монолитного тела;

верхнюю оболочку, структурированную для обеспечения, по меньшей мере, одной области, в которой светопроводящий элемент имеет воздушную оболочку; и

в котором линза имеет искривленную поверхность с воздушной оболочкой, по существу перпендикулярной подложке, и фокусирует свет в плоскости, параллельной подложке.

40. Интегральный оптический волновод по п.39, дополнительно содержащий слой нижней оболочки между подложкой и светопроводящим элементом.

41. Интегральный оптический волновод по п.39, в котором светопроводящий элемент имеет воздушную оболочку, по меньшей мере, на одном торце.

42. Интегральный оптический волновод по п.39, в котором часть верхней оболочки совпадает с частью светопроводящего элемента.

43. Интегральный оптический волновод по п.39, в котором верхняя часть светопроводящего элемента имеет воздушную оболочку.

44. Интегральный оптический волновод по п.39, в котором верхняя оболочка содержит полимерный материал.

45. Интегральный оптический волновод по п.44, в котором полимерный материал содержит термически отверждаемый полимер.

46. Интегральный оптический волновод по п.45, в котором термически отверждаемый полимер представляет собой силоксановый полимер.

47. Интегральный оптический волновод по п.44, в котором полимерный материал содержит полимер, отверждаемый посредством химически активного излучения.

48. Интегральный оптический волновод по п.47, в котором химически активное излучение представляет собой ультрафиолетовый свет.

49. Интегральный оптический волновод по п.47, в котором полимерный материал представляет собой силоксановый полимер.

50. Интегральный оптический волновод по п.39, в котором верхняя оболочка структурируется посредством селективного отверждения с помощью структурированного источника тепла, а неотвержденный материал растворяется с помощью растворителя, при этом отвержденный материал не является растворимым в растворителе.

51. Интегральный оптический волновод по п.39, в котором верхняя оболочка структурируется посредством селективного отверждения с помощью структурированного источника ультрафиолетового света, а неотвержденный материал растворяется с помощью растворителя, при этом отвержденный материал не является растворимым в растворителе.

52. Интегральный оптический волновод по п.39, в котором подложка содержит кремний, кварц, аморфную окись кремния, стекло или полимерный материал.

53. Интегральный оптический волновод по п.52, в котором полимерный материал включает в себя акрилат, Perspex, полиметилметакрилат, поликарбонат, полиэстер, полиэтилентерефталат или PET.

54. Интегральный оптический волновод по п.40, в котором слой нижней оболочки и светопроводящий элемент содержат материалы, выбранные из полимерных материалов, стекла и полупроводников.

55. Интегральный оптический волновод по п.54, в котором полимерные материалы содержат полимеры, отверждаемые посредством химически активного излучения.

56. Интегральный оптический волновод по п.55, в котором химически активное излучение представляет собой ультрафиолетовый свет.

57. Интегральный оптический волновод по п.55, в котором полимерный материал представляет собой силоксановый полимер.

58. Интегральный оптический волновод со структурированной верхней оболочкой, содержащий

подложку;

светопроводящий элемент, содержащий волновод с изгибом; и

верхнюю оболочку, структурированную для обеспечения, по меньшей мере, одной области, в которой светопроводящий элемент имеет воздушную оболочку, в котором верхняя оболочка содержит полимерный материал; и

в котором волновод имеет поверхность с воздушной оболочкой в области изгиба.

59. Интегральный оптический волновод по п.58, дополнительно содержащий слой нижней оболочки между подложкой и светопроводящим элементом.

60. Интегральный оптический волновод по п.58, в котором светопроводящий элемент имеет воздушную оболочку, по меньшей мере, на одной стороне.

61. Интегральный оптический волновод по п.60, в котором волновод имеет поверхность с воздушной оболочкой на стороне, соответствующей наружной стороне изгиба.

62. Интегральный оптический волновод по п.58, в котором часть верхней оболочки совпадает с частью светопроводящего элемента.

63. Интегральный оптический волновод по п.58, в котором верхняя часть светопроводящего элемента имеет воздушную оболочку.

64. Интегральный оптический волновод по п.58, в котором полимерный материал содержит термически отверждаемый полимер.

65. Интегральный оптический волновод по п.64, в котором термически отверждаемый полимер представляет собой силоксановый полимер.

66. Интегральный оптический волновод по п.58, в котором полимерный материал содержит полимер, отверждаемый посредством химически активного излучения.

67. Интегральный оптический волновод по п.66, в котором химически активное излучение представляет собой ультрафиолетовый свет.

68. Интегральный оптический волновод по п.66, в котором полимерный материал представляет собой силоксановый полимер.

69. Интегральный оптический волновод по п.58, в котором верхняя оболочка структурируется посредством селективного отверждения с помощью структурированного источника тепла, а неотвержденный материал растворяется с помощью растворителя, при этом отвержденный материал не является растворимым в растворителе.

70. Интегральный оптический волновод по п.58, в котором верхняя оболочка структурируется посредством селективного отверждения с помощью структурированного источника ультрафиолетового света, а неотвержденный материал растворяется с помощью растворителя, при этом отвержденный материал не является растворимым в растворителе.

71. Интегральный оптический волновод по п.58, в котором подложка содержит кремний, кварц, аморфную окись кремния, стекло, или полимерный материал.

72. Интегральный оптический волновод по п.71, в котором полимерный материал включает в себя акрилат, Perspex, полиметилметакрилат, поликарбонат, полиэстер, полиэтилентерефталат или PET.

73. Интегральный оптический волновод по п.59, в котором слой нижней оболочки и светопроводящий элемент содержат материалы, выбранные из полимерных материалов, стекла и полупроводников.

74. Интегральный оптический волновод по п.72, в котором полимерный материал содержит полимеры, отверждаемые посредством химически активного излучения.

75. Интегральный оптический волновод по п.74, в котором химически активное излучение представляет собой ультрафиолетовый свет.

76. Интегральный оптический волновод по п.74, в котором полимерный материал представляет собой силоксановый полимер.

77. Способ изготовления устройства оптического волновода со структурированной верхней оболочкой, содержащий следующие этапы:

a) формирования структурированного блокирующего слоя, непрозрачного для предварительно определенной длины волны, на части подложки, прозрачной для предварительно определенной длины волны;

b) осаждения слоя сердцевины на указанном структурированном блокирующем слое и/или на непокрытой части подложки;

c) структурирования слоя сердцевины сверху для обеспечения светопроводящего элемента;

d) осаждения слоя верхней оболочки, который содержит материал, отверждаемый посредством экспонирования для света предварительно определенной длины волны, на светопроводящем элементе и/или на структурированном блокирующем слое, и/или на непокрытой части подложки;

e) облучения указанного слоя верхней оболочки снизу светом предварительно определенной длины волны, для отверждения тех частей указанного слоя верхней оболочки, которые не размещаются над указанным структурированным блокирующим слоем; и

f) удаления неотвержденных частей указанного слоя верхней оболочки.

78. Способ изготовления устройства оптического волновода со структурированной верхней оболочкой, содержащий следующие этапы:

a) формирования структурированного блокирующего слоя, непрозрачного для предварительно определенной длины волны, на части подложки, прозрачной для предварительно определенной длины волны;

b) осаждения слоя нижней оболочки на указанном блокирующем слое и/или на непокрытой части указанной подложки;

c) осаждения слоя сердцевины на указанном слое нижней оболочки;

d) структурирования слоя сердцевины сверху для обеспечения светопроводящего элемента;

e) осаждение слоя верхней оболочки, который содержит материал, отверждаемый посредством экспонирования для света предварительно определенной длины волны, на указанном светопроводящем элементе и/или на непокрытой части указанной нижней оболочки;

f) облучения указанного слоя верхней оболочки снизу с помощью света предварительно определенной длины волны, для отверждения тех частей указанного слоя верхней оболочки, которые не расположены над указанным структурированным блокирующим слоем; и

g) удаления неотвержденных частей указанного слоя верхней оболочки.

79. Способ по п.77, в котором подложка содержит кремний, кварц, аморфную окись кремния, стекло, или полимерный материал.

80. Способ по п.79, в котором полимерный материал включает в себя акрилат, Perspex, полиметилметакрилат, поликарбонат, полиэстер, полиэтилентерефталат или PET.

81. Способ по п.77, в котором структурированный блокирующий слой формируется с помощью трафаретной печати.

82. Способ по п.76, в котором слой верхней оболочки содержит полимер, отверждаемый посредством экспонирования для света предварительно определенной длины волны.

83. Способ по п.82, в котором предварительно определенная длина волны находится в ультрафиолетовой области.

84. Способ по п.82, в котором полимер представляет собой силоксановый полимер.

85. Способ по п.77, в котором структурированный блокирующий слой содержит соединение, которое поглощает свет предварительно определенной длины волны.

86. Способ по п.77, в котором структурированный блокирующий слой содержит структуру рассеивающих поверхностей, в котором рассеивающие поверхности рассеивают свет предварительно определенной длины волны, эффективно блокируя прохождение указанного света.

87. Способ по п.86, в котором рассеивающие поверхности получают посредством механического истирания.

88. Способ по п.86, в котором рассеивающие поверхности получают посредством химического травления.

89. Способ изготовления устройства оптического волновода со структурированной верхней оболочкой, содержащей следующие этапы:

a) осаждения слоя нижней оболочки на подложку, прозрачную для света предварительно определенной длины волны;

b) формирования структурированного блокирующего слоя, непрозрачного для света, имеющего предварительно определенную длину волны, на указанном слое нижней оболочки;

c) осаждения слоя сердцевины на указанном блокирующем слое и/или на непокрытой части нижнего слоя оболочки;

d) структурирования слоя сердцевины сверху для обеспечения светопроводящего элемента;

e) осаждения слоя верхней оболочки, который содержит материал, отверждаемый посредством экспонирования для света предварительно определенной длины волны, на указанном светопроводящем элементе и/или на указанном блокирующем слое, и/или на указанном слое нижней оболочки;

f) облучения указанного слоя верхней оболочки снизу светом предварительно определенной длины волны, для отверждения тех частей указанного слоя верхней оболочки, которые не размещаются над указанным структурированным блокирующим слоем; и

g) удаления неотвержденных частей указанного слоя верхней оболочки.

90. Способ по п.89, дополнительно содержащий этапы:

i) формирования отслаиваемого слоя после формирования структурированного блокирующего слоя и перед осаждением слоя нижней оболочки; и

ii) удаления отслаиваемого слоя после удаления неотвержденных частей указанного слоя верхней оболочки, для отделения слоя нижней оболочки, светопроводящего элемента и структурированного слоя верхней оболочки от подложки.

91. Способ по п.89, дополнительно содержащий этапы:

i) формирования отслаиваемого слоя на подложке перед осаждением слоя нижней оболочки; и

ii) удаления отслаиваемого слоя после удаления неотвержденных частей указанного слоя верхней оболочки, для отделения слоя нижней оболочки, структурированного блокирующего слоя, светопроводящего элемента и структурированного слоя верхней оболочки от подложки.

92. Способ по п.89, в котором подложка содержит кремний, кварц, аморфную окись кремния, стекло, или полимерный материал.

93. Способ по п.92, в котором полимерный материал включает в себя акрилат, Perspex, полиметилметакрилат, поликарбонат, полиэстер, полиэтилентерефталат или PET.