柔性光波导的制作方法

本实用新型涉及光波导领域，特别是涉及柔性光波导。

背景技术：

众所周知，全光网络的发展离不开各种集成光学器件，为全光网络提供低成本、高性能的集成光学器件是决定其发展进程的重要因素。所以，集成光学器件的发展在世纪的前十年里可谓突飞猛进，不断有各种新型光互连、传感的器件报道出来。其中，集成光波导包括平面介质光波导和条形介质光波导，通常是集成光学器件中的一部分。

随着柔性可穿戴设备的发展，无数柔性硅基光子学器件逐渐进入大众的视野。但是，目前的柔性光波导可穿戴医疗电子器件与人体皮肤贴合度差，舒适感不理想，不能实现硅基光子器件的集成化以及器件微型化，无法很好的应用于柔性集成光学器件中。因此，急需一种能与柔性硅基光子学集成的柔性光波导。

技术实现要素：

基于此，有必要针对上述问题，提供一种柔性光波导；该柔性光波导超薄、柔韧性好，可应用于柔性硅基光子学器件中，从而提高器件集成度以及促进器件微型化，进而提高其与人体的贴合度，提高使用可穿戴柔性医疗电子器件的舒适感。

一种光波导结构，所述柔性光波导包括柔性衬底以及依次层叠设置于所述柔性衬底上的第一光限制层和第二光限制层，所述第一光限制层和所述第二光限制层之间设有至少一个光传输单元；其中所述光传输单元的厚度为0.1μm～3μm。

在其中一个实施例中，所述第一光限制层的厚度为10μm～20μm。

在其中一个实施例中，所述第二光限制层的厚度为0.2μm～1μm。

在其中一个实施例中，所述第一光限制层包括PI层、PET层中的一种。

在其中一个实施例中，所述光传输单元的数量为多个，多个所述光传输单元间隔设置。

在其中一个实施例中，所述光传输单元的间隔为1μm～5μm。

在其中一个实施例中，所述光传输单元包括硅基光传输单元。

在其中一个实施例中，所述第二光限制层包括二氧化硅层。

在其中一个实施例中，所述柔性衬底包括PDMS衬底、敷料中的至少一种。

在其中一个实施例中，所述柔性衬底的厚度为10μm～20μm。

上述柔性光波导超薄、柔韧性好，光传输性能稳定，不受外界环境影响，可以在低于400℃的环境下工作，工作波长为0.6μm～2μm。而且，该柔性光波导可与柔性硅基光子学器件高度集成，使器件微型化，从而与人体皮肤贴合度非常高，可广泛应用于柔性可穿戴医疗设备等等。

附图说明

图1为本实用新型的柔性光波导的结构示意图。

图中：1、第一光限制层；2、光传输单元；3、第二光限制层；4、柔性衬底。

具体实施方式

以下将对本发明提供的柔性光波导作进一步说明。

如图1所示，为本实用新型实施方式的一种柔性光波导，用于引导光波在其结构中传播。

所述柔性光波导包括柔性衬底4以及依次层叠设置于所述柔性衬底4上的第一光限制层1和第二光限制层3，所述第一光限制层1和所述第二光限制层3之间设有至少一个光传输单元2。

其中，光传输单元2的厚度影响着柔性光波导的柔韧性以及波导的传输。当光传输单元2过薄时对光的限制会减弱，增加波导泄露的可能性，而光传输单元2过厚时会使柔性光波导的柔韧性不佳。优选的，所述光传输单元2的厚度为0.1μm～3μm。

同样，所述第一光限制层1和第二光限制层3的厚度对柔性光波导的整体柔性影响较大。优选的，所述第一光限制层1的厚度为10μm～20μm，所述第二光限制层3的厚度为0.2μm～1μm。

所以，该实施方式的柔性光波导是一种类皮肤超薄光波导，柔韧性较好，可应用于柔性硅基光子学器件中，从而提高器件集成度以及促进器件微型化，进而与人体皮肤贴合度非常高，可广泛应用于柔性可穿戴医疗电子器件中，提高使用可穿戴柔性医疗电子器件的舒适感。

具体的，所述第一光限制层1的包括PI层、PET层中的一种。考虑到PI层能够使光波导整体的柔韧性更好，所述第一光限制层1优选为PI层。

具体的，所述光传输单元2的数量为多个，多个所述光传输单元2间隔设置，相邻两所述光传输单元2的间隔距离为1μm～5μm。

具体的，所述光传输单元2的包括磷化铟基光传输单元、砷化镓基光传输单元、磷酸锂基光传输单元、硅基光传输单元中的一种。考虑到硅基光传输单元可以低温生长，并且可以实现硅基柔性电子器件集成。因此，所述光传输单元2优选为基光传输单元。

具体的，所述第二光限制层3的材料不限，但折射率小于光传输单元2的折射率。所以，所述第二光限制层3包括二氧化硅层、氧化锌层、氮化硅层中的一种。考虑到二氧化硅层可以低温生长，并且可以实现硅基柔性电子器件集成。因此，所述第二光限制层3优选为二氧化硅层。

具体的，所述柔性衬底4包括PDMS衬底、敷料中的至少一种。其中，所述敷料单面具有粘性，可为交互式伤口敷料等输液用的透明辅料。

具体的，所述柔性衬底4的厚度为10μm～20μm。从而，可使柔性光波导具有较好的柔性，进而，应用于柔性集成光学器件中，与器件的耦合效率高，可提高器件的集成度。

本实用新型的柔性光波导的光传输等性能稳定，不受外界环境影响，可以在低于400℃的环境下工作，工作波长为0.6μm～2μm。而且，该柔性光波导与柔性硅基光子学器件高度集成，可实现柔性电子器件微型，可广泛应用于柔性可穿戴医疗设备。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。