冷杉胶保护剂及用冷杉胶保护剂制作铌酸锂晶片工艺

技术领域

本发明涉及一种冷杉胶保护剂以及应用该冷杉胶保护剂制作铌酸锂晶片的工艺。

背景技术

在光通信系统中，信号光在传输过程中会经过许多不同的光学界面，其经过每一个光学界面均会出现不同程度的反射，而反射产生的回程光可能会沿原光学路径返回光源，势必造成光源工作不稳定，产生频率漂移、信号衰减变化等问题，从而影响整个光通讯系统正常工作。为了避免回程光对光源等器件产生影响，必须以光隔离器抑制回程光，以确保光通信系统的工作质量。而光隔离器是一种对正向传输光具有很低插入损耗，对反向传输光有很大衰减的非互易性无源器件，用以抑制光通讯系统中回程光对光源所造成的不利影响。

为此，在授权公告号CN 102707461 B，名称为“偏振无关光学隔离器的制造方法、光学件键合工艺和溶液”，公开了一种偏振无关光学隔离器的制造方法，其包括：

步骤10、两偏振选择晶片准备：取一对大通光尺寸的双折射晶片，磨抛其键合面，两双折射晶片的键合面相向，两双折射晶片的光轴夹角为45°，且两光轴均平行于键合面；两键合面经磨抛后，面形优于λ/4，光洁度优于60-40，粗糙度优于均方根2纳米，并且在已抛光的键合面上镀使用波长范围内的对SiO2材料的增透膜，且增透膜最外层为SiO2薄膜材料，得到第一和第二偏振选择晶片；一偏振旋转器晶片准备：取一片与偏振选择晶片同样通光尺寸的45°旋转角的法拉第旋转晶片，表面抛光，面形优于λ/4，光洁度优于60-40，粗糙度优于均方根2纳米，并且在两通光表面镀使用波长范围内的对SiO2材料的增透膜，且增透膜最外层为SiO2薄膜材料；

步骤20、键合：先将第一偏振选择晶片键合面朝上，并将键合表面用酒精与已醚按体积比1:1的混合溶液擦拭干净后滴0.4-1微升/平方厘米的键合液，再取所述偏振旋转器晶片并用酒精与已醚按体积比1:1的混合溶液擦拭干净，将其中一个面朝下放置于第一偏振选择晶片键合面之上并对准，依同样方法在所述偏振旋转器晶片的上表面键合第二偏振选择晶片，使两个偏振选择晶片光轴夹角为45°放置对准，在三个晶片对准放置后，加5-15Kg/cm2的压力，并保持2-4个小时，之后取出放置炉子热处理100～200℃至少24小时；得到大通光尺寸的复合一体的键合基片；其中，所述键合液的配制方法为：取一份适量体积的硅酸钠水溶液，该硅酸钠水溶液成份为重量比10-14％的NaOH和25-30％的SiO2，再按体积比取2至6份的去离子水与硅酸钠水溶液混合摇匀，再用小于0.2微米的微孔薄膜过滤器过滤后即得；

步骤30、切条：将所得的键合基片切成长条，并且，长条通光面的短边尺寸由最终隔离器芯通光面的任意一个边的尺寸决定；

步骤40、磨抛：将长条状的键合复合基片磨抛成楔角平面，并用此平面光胶上盘，磨抛另一个楔角平面，两个楔角平面相互平行；

步骤50、镀膜：将磨抛后的两楔角平面在其使用波长范围内镀制对空气增透的增透膜；

步骤60、长条切小：按最终要求的通光面尺寸，将长条键合基片切成复合隔离器芯；

步骤70、组装：将所得的隔离器芯与磁环、玻璃套管、两光纤准直器组装成一个完整的偏振无关光学隔离器。

上述工艺中，在切条使没有对隔离器芯进行一定的保护，易造成切条切边的损耗，同时切条过程中产生的粉磨也使对增透膜表面损伤。

鉴于此，本案发明人对上述问题进行深入研究，遂有本案产生。

发明内容

本发明的目的在于提供一种能够保护提升切条质量的冷杉胶保护剂；

同时本发明还提出一种应用上述冷杉胶保护剂制作铌酸锂晶片的工艺，该工艺加工工艺简易、加工效率较高、能够节省原料、保证加工质量。

为了达到上述目的，本发明采用这样的技术方案：

冷杉胶保护剂，以重量计，包括如下组分：冷杉胶4-6份，乙醇2.5至3.5份，乙醚1.5至2.5份。

作为本发明的一种优选方式，所述乙醇的体积浓度为95％。

本发明还提出一种用冷杉胶保护剂制作铌酸锂晶片工艺，包括如下步

骤：A、铌酸锂毛坯的处理：选择铌酸锂毛坯，铌酸锂毛坯具有第一透

光面和第二透光面，第一透光面经磨抛后镀上第一增透膜；

B、毛坯上盘：将步骤A处理后的铌酸锂毛坯放置在料盘上，第一透光面朝上放置，第二透光面朝下放置，在第一增透膜上涂覆冷杉胶保护剂，以重量计，冷杉胶保护剂包括如下组分：冷杉胶5份，乙醇3份，乙醚2份。

C、切条：将铌酸锂毛坯切成条状铌酸锂；

D、上夹具：将条状铌酸锂放置在夹具上，并使第一透光面放置朝下，第二透光面朝上放置；

E、磨抛：对第二透光面进行磨抛；

F、镀膜：对第二透光面进行擦拭，并对第二透光面进行镀膜；

E、检测：对条状铌酸锂的角度、光洁度、第一增透膜的牢度以及第二增透膜的牢度进行检测；

G、切小粒：将条状铌酸锂切成粒状晶片。

作为本发明的一种优选方式，所述夹具包括基座，基座的下表面为平面，基座的上表面布设有多个放置座，每个放置座包括相互衔接的支撑壁和抵靠壁，支撑壁与抵靠壁垂直设置，支撑壁所在平面与基座的下表面之间的夹角为13度。

作为本发明的一种优选方式，在步骤D中，支撑壁上涂覆有沥青，通过加热使沥青软化，将条状铌酸锂放置在沥青上，通过冷却使沥青固化。

作为本发明的一种优选方式，步骤E中，在对条状铌酸锂检测之前，通过加热使沥青软化，将条状铌酸锂从夹具中取下。

作为本发明的一种优选方式，步骤A中的第一透光面经过磨抛之后，面形优于λ/4，光洁度优于60-40，粗糙度优于均方根2纳米。

作为本发明的一种优选方式，步骤E中的第二透光面经过磨抛后，面形优于λ/4，光洁度优于60-40，粗糙度优于均方根2纳米。

作为本发明的一种优选方式，步骤G中的粒状晶片包括所述第一透光面、所述第二透光面和形成在所述第一透光面与所述第二透光面之间的第一连接面、第二连接面、第三连接面以及第四连接面，第一连接面与第二连接面平行设置，第三连接面与第四连接面平行设置，所述第一透光面与第二连接面垂直，所述第二透光面与第二连接面之间的夹角为77度，第一连接面与第二连接面之间的间距为1.25mm，所述第一透光面与所述第二透光面之间的最大间距为0.54mm。

作为本发明的一种优选方式，所述第一增透膜和所述第二增透膜均为氟化镁层。

本发明的冷杉胶保护剂具有稳定性强、粘结牢固性好以及易清洁的优点，可以应用在光学类镜片表面的保护，例如用在铌酸锂、钒酸钇、磷酸钛氧钾、蓝宝石等光学类晶体表面的保护。

本发明应用上述冷杉胶保护剂制作铌酸锂晶片的工艺具有工艺简易、能够提高铌酸锂晶片加工质量的优点。

附图说明

图1为本发明中粒状晶片的立体结构示意图；

图2为本发明中粒状晶片的平面结构示意图；

图3为本发明中铌酸锂毛坯结构示意图；

图4为本发明中切条的结构示意图；

图5为本发明中切条配合夹具的结构示意图；

图中：

1-铌酸锂毛坯10-切条

100-粒状晶片101-第一透光面

102-第二透光面103-第一连接面

104-第二连接面105-第三连接面

20-夹具 21-上表面

22-下表面 23-放置座

231-支撑壁232-抵靠壁

31-第一增透膜 32-第二增透膜

40-磨削部

具体实施方式

为了进一步解释本发明的技术方案，下面结合附图进行详细阐述。

参照图1至图5，一种铌酸锂晶片的制作工艺，依次包括如下步骤：

A、铌酸锂毛坯1的处理：选择铌酸锂毛坯1，铌酸锂毛坯1具有第一透光面101和第二透光面102，第一透光面101经磨抛后镀上第一增透膜31,在实际生产中，磨抛采用研磨机，镀膜采用镀膜机；

B、毛坯上盘：将步骤A处理后的铌酸锂毛坯1放置在料盘上，第一透光面101朝上放置(即第一增透膜31朝上放置)，第二透光面102朝下放置；

C、切条：将铌酸锂毛坯1切成条状铌酸锂10，在实际生产中，采用划片切割机将铌酸锂毛坯1切成预定尺寸的条状铌酸锂10。在实际生产中，可以根据根据夹具20(下面详细介绍)的大小，将每条条状铌酸锂10对半切成两段；

D、上夹具：将条状铌酸锂10放置在夹具20上，并使第一透光面101放置朝下，第二透光面102朝上放置；

E、磨抛：对第二透光面102进行磨抛，在实际生产中，磨抛采用研磨机。

F、镀膜：对第二透光面102进行擦拭，并对第二透光面102进行镀膜，在实际生产中，磨抛采用研磨机，镀膜采用镀膜机。

E、检测：对条状铌酸锂10的角度、光洁度、第一增透膜31的牢度以及第二增透膜32的牢度进行检测，具体采用偏光显微镜、激光测角仪以及3M测试胶带进行测试；

G、切小粒：采用内切圆切割机和划片切割机将检测合格后的条状铌酸锂10切成预定粒状晶片100。

作为本发明的一种优选方式，步骤B中，在所述第一增透膜31上涂覆冷杉胶保护剂，冷杉胶保护剂包含如下重量份的组分：冷杉胶4-6份，乙醇2.5至3.5份，乙醚1.5至2.5份。最佳地，冷杉胶5份，乙醇3份，乙醚2份。其中，冷杉胶为黄色透明固体，密度(20℃)1.05～1.06g/cm³，折射率(20℃)1.520～1.540，线膨胀系数(25℃)1.6×10^-4～2.0×10^-4，酸值96～110,皂化值124～135，其可以直接从市面购买，例如可以直接从上海乙基化工有限公司直接购买。乙醇的体积浓度为95％，乙醚选用无水乙醚。将冷杉胶溶解在乙醇和乙醚中形成胶状保护剂。

作为本发明的一种优选方式，所述夹具20包括基座21，基座的下表面21为平面，基座的上表面22布设有多个放置座23，多个放置座23平行布设，每个放置座23包括相互衔接的支撑壁231和抵靠壁232，各放置座23的支撑壁231的最高点和抵靠壁232的最高点处于同一平面，支撑壁231与抵靠壁232垂直设置，支撑壁231所在平面与基座的下表面21之间的夹角为13度，在图中即角A为13度。支撑壁231和抵靠壁232的具体尺寸根据切条10来设置，使得切条10放置在放置座23后，切条10从放置座23上伸出，该伸出的部位为磨削部40。将夹具20放置在二轴研磨机中进行打磨，使得该磨削部40磨掉，以形成第二透光面102。

作为本发明的一种优选方式，在步骤D中，支撑壁231上涂覆有沥青，通过加热使沥青软化，将条状铌酸锂10放置在沥青上，通过冷却使沥青固化。通过涂覆沥青，一方面能够进一步将切条固定在夹具20上，另一方面能够对第一增透膜31进行保护。

作为本发明的一种优选方式，步骤E中，在对条状铌酸锂10检测之前，通过加热使沥青软化，将条状铌酸锂10从夹具20中取下，并对条状铌酸锂10进行检测。

作为本发明的一种优选方式，步骤A中所述铌酸锂毛坯1呈饼状。

作为本发明的一种优选方式，步骤A中的第一透光面101经过磨抛之后，面形优于λ/4，光洁度优于60-40，粗糙度优于均方根2纳米。

作为本发明的一种优选方式，步骤E中的第二透光面102经过磨抛后，面形优于λ/4，光洁度优于60-40，粗糙度优于均方根2纳米。

作为本发明的一种优选方式，步骤G中的粒状晶片包括所述第一透光面101、所述第二透光面102和形成在所述第一透光面101与所述第二透光面102之间的第一连接面103、第二连接面104、第三连接面105以及第四连接面(图中被遮挡)，第一透光面101、第二透光面102、第一连接面103、第二连接面104、第三连接面105以及第四连接面围成柱体结构。第一连接面103与第二连接面104平行设置，第三连接面105与第四连接面平行设置，所述第一透光面101与第二连接面102垂直，所述第二透光面102与第二连接面104之间的夹角(即图中的角B)为76度58分至77度2分，优选77度。第一连接面103与第二连接面104之间的间距为1.23mm至1.27mm，优选1.25mm。所述第一透光面101与所述第二透光面102之间的最大间距为0.52mm至0.56mm，优选0.54mm。在此，第一透光面101与第二透光面102的最大距离，指的是第一透光面101与第二连接面104相交线和第二透光面102与第二连接面104相交线两相交线之间的距离。

作为本发明的一种优选方式，所述第一增透膜31和所述第二增透膜32均为氟化镁层。

本发明的产品形式并非限于本案图示和实施例，任何人对其进行类似思路的适当变化或修饰，皆应视为不脱离本发明的专利范畴。