变折射率薄膜的单源真空沉积法
专利汇可以提供变折射率薄膜的单源真空沉积法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 属于 薄膜 的制备方法。目前，关于变折射率材料（光纤、成像元件、光 波导 等）的制造方法较多，大多纯属化学法。 真空 蒸发 法及 溅射法 又只能得到均匀折射率薄膜。本发明是采用单个 电子 束蒸发 源，实行真空蒸发，在基底上获得变折射率薄膜，是一种物理法。此法获得变折射率膜的关键是膜科的选配工艺和采用电子束定域加热。此法与化学法相比，在制备工艺上具有较大的 自由度 的优点。本发明适用于制备微型光学元件或光集成元件所需的变折射率薄膜。，下面是变折射率薄膜的单源真空沉积法专利的具体信息内容。
1.一种由兩种镀廉材料制成语合臊湃，采用单个电子束蒸发麻的 变折射率萁膜制备方法，其特征在于：琨合展料是由满足真空蒸发 条件的不同折射率和熔点的锭厲材料混合、热压成柱体块料，电子 束：?5•柱体轱问由上间下的路径对柱体块料进行定域加热蒸发，在基
底上沉积形成芡折射率薄艇。
2.根据权利要求1所述的方沄，其特征在子：所说的纹展材 科可以是病足真空蕪发条件的金属氧化物、稀土氣化物、少数使化 物和氟化物。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：两和镀膜 材料的熔点差值范围为5 0 0度~000度。< ℃)
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于：两种镜歷 材科的混合比为1 :1~1： 0.5。
5.根据权利要求3所述的方沄，其锊征在于：两种钹展材料 的沒合比为1 : 1~1 : 0.5。
6.根据权利要求1或2或5所述的方沄，其香证在于：电子 束苈产生的如热洛度为1 000度~25OO度。{℃ )
7.根据权利要求3所还的方沄，其待征在于f电子束所产生 的;or菸沍度为1 0 00度~25 0 0度。（℃）
8.根据汉利要求4所述的方法，其待征在于：电子束所产生 的如热浥度为10 00度~25 0 0度。（℃ >
9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的方法，其特钲在 于：电子束时束参面为4 — 8 (℃) 。
10.根据权利要求3所述的方沄，其特征在于：电子束的束电子束的束 电子束的束
教为 4 一 8 ()
11.根据权利要求4所述的方法，其特征在于: —8 (℃
12.根据杈利要求6所述的方法。其特征在于：
—8 (mm) r 。
变-折射率薄膜的单源萁空苑积法
本发明属于萍膜的制备方法。
目前，变折射率材料（光纤、成象元件)的制备方法较多， 有化学汽相沉积法*中子辐照法、脔子交换法、晶你生长法-离 子填充法等。（i〕〔 2〕（ 3〕光波导的制备有窃子注入法、 扩傲法或熔相外延法。〔4〕变折射率材料（薄膜）的制备居多 来用上述方法中的化学法•其变折射率层受到接杂和基底的影咕， 不能形成独立的变折射率薄膜。现有的真空蒸发法和溅射法只& 获得均匀折射率薄膜。
本发明的目的是提出了拓宽折射率变化范围、不受基底材料 尨响的一种新方法。
本发明是采用单个电子束蒸犮源，实行真空蒸发，在甚底上 获得一定厚度的变折射牟薄廣，是一种物理法o获得变折射率游 膜的关键是膜嵙的选釔工艺籾电子束定域加热蒸发抆术。采用折 射率、熔点不同的膜料，以一定比例混合、热压成柱体块料6为 了得到变折射率薄換*对压制成型的园柱形块料，使用一定束截 面的电子束进行定域加热蒸发*电子束沿园柱轴向由上向下，使 材料加热逐渐蒸发，然后，在基底上沉积形成变折射皁薄膜根 据不同潘合臓料制备的变折射率薄膜，进行时效处理。
本发明与己有方法相比具有下列优点t U廉宽薄膜的折射率
交化范U;⑵不受基底材料限制，在任何基底上形成独立的变# 射率薄膜；⑶工艺较简单、制备周期短；⑷制备的平面型变折劍 牟薄膜,视光轴方向可分别得到轴向或径向变折射率特性。
本发明制备的变折射率薄膜适用于微型光学元件或光学集成 块中的光学元件。例W，变折射卒透镜、光齡器.光波导等， 折射李薄殷旮代为习诉射牟耵膜,能得到特殊优越的性能。
KP .变折紂率薄換单源苏空沉积法示意图
1 —一拉本块嵙； 2——2型电子枪；
3——定域洳热电子束：4 —沉积基底。
本发明可以采取以下方式实施:根据光集成元俜涟要的忻射 串分布，选!£睽嵙压制戍块。押射半的选择决定了薄膜相对折射 丰:¾ ( Au )，An 二 0 . 0 1~0 . 2 ;膜料的培点选择决定了折射 卓的变化趋势，并影响相对折射率逢的大小。两种混合膜料的熔 点差值范围是500~1000℃ ；不同膜料的混合比例钗响薄膜 拆射率的变化速丰，混合膜料的混合比例是1:1~1 : 0. 5 ; 混 合膜科可采用滿足真空蒸发条件的金属氧化物，稀土敢化物、少 数硫化物和氣化物；膜斜的热分馏效应决定于不词膜料熔点的大 小和蒸发温度。根据压制的柱状块料，选择一定束截面的电子束 进行定域加热，电子束只能沿柱体轴同由上向下加热蒸犮，不允 许横向栘动；电子束的轴向加热蒸发速度和蒸发温度决定于患合 膜料的性质。电子束的束截面应可调（4~8乎方送沿)，电子 束的加热溫度在1000 ℃~250D ℃范围内可调。确定薄膜的时 效处理参数：选择时效处理的合适气氛（真空、气氛）条件、最 高温度、恒温时间。其目的是降低应力，增蛋裏的机械强度；改
善臈的结构，提高膜的稳定性；降低损耗，
实施例•采用1 : 1的C 2ro2— 1102 )棍合膜料压劁成 块，采用束截面为6am，加热溫度为2000¾的电子束进行加热 蒸发*得到薄膜的相对折射率差为An = 0. 1.
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