CN114603890A - 一种有机光波导元件的制造装置及其喷头组件 - Google Patents

Abstract

本申请公开一种有机光波导元件制造装置及其喷头组件。喷头组件包括：第一容器、第二容器以及混合通道；第一容器包括相连通的第一主体部和第一出口部，第一主体部内包括第一容置空间用于容置第一光波导材料；第二容器包括相连通的第二主体部和第二出口部，第二主体部内第二容置空间用于容置第二光波导材料，第二容器至少部分容置于第一容器内；第二出口部部分插设于第一出口部内，以使得从第一出口部中输出的第一光波导材料包覆从第二出口部中输出的第二光波导材料，以形成光波导体；混合通道，连接于第一出口部的出口一侧，光波导体经混合通道预设时间排出，以形成有机光波导元件。通过上述方案可以快速形成具有渐变折射率的有机光波导元件。

Description

一种有机光波导元件的制造装置及其喷头组件

技术领域

本申请属于有机光波导元件的生产设备技术领域，尤其涉及一种有机光波导元件制造装置及其喷头组件。

背景技术

基于聚合物的有机光波导不仅具备机械性能优良，耐热性好，易于集成，折射率可调控，布线高度灵活等特点，而且制备工艺与传统PCB加工工艺兼容，可以满足通信设备高密度、复杂互连链路的需求，适于大规模生产。

渐变折射率波导是解决通道串扰及降低传输损耗的最佳解决方案。渐变折射率波导的折射率沿其径向呈抛物线分布，光束被限制在波导中心线附近传播，传输路径近似为正弦波。相较于阶跃型波导，渐变波导对光信号具有更强的束缚能力，减少了侧壁粗糙度带来的不利影响。尤其在交叉、弯曲等复杂波导链路结构应用场景中，渐变折射率波导可有效降低波导串扰与损耗，提高波导隔离度。渐变折射率波导的自聚焦效应还可以使不同模式的光在芯层中传播的延时差变小，从而在很大程度上减小模式色散而提高带宽，扩大通信容量。

当前，现有公开报道的关于渐变折射率波导制作设备及工艺方面的技术和文献非常有限。作为少数报道的可用于GI型光波导制作的材料，特定结构的降冰片烯树脂与环氧树脂的组成的混合涂布膜可以在UV光的照射，通过诱发光分解物和光固化环氧树脂的扩散产生折射率梯度，形成渐变聚合物波导。然而，该特定结构的降冰片烯树脂结构复杂，合成困难，导致成本较高。同时，利用聚合物光纤预制棒在包层溶液料筒中通过加热熔体挤出与界面凝胶技术也可以制作抛物线型渐变折射率波导，但是该方法需预先制作预制棒，不适用于UV固化聚合物波导体系。

另外，利用分配器在成为包层的光固化树脂中将成为芯的光固化树脂进行配线描绘的注射法，即所谓的Mosquito法可以制备近圆形的折射率渐变聚合物波导。但是，该制作方案速度慢，控制因素众多，如温度、湿度、针头内径、扩散时间、点胶压强以及针头扫描速度等，且制作的波导位置偏差较大，给多通道波导与标准器件间的耦合对准造成相当大的困难。由此可见，渐变型波导的制备要么工艺复杂难控制，要么需要特殊昂贵的光敏材料，导致其制造成本高，难以实现规模化应用。

发明内容

本申请提供一种有机光波导元件制造装置及其喷头组件，以解决上述的技术问题。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种有机光波导元件制造装置的喷头组件，所述喷头组件包括：

第一容器，包括相连通的第一主体部和第一出口部，所述第一主体部内包括第一容置空间用于容置第一光波导材料；

第二容器，包括相连通的第二主体部和第二出口部，所述第二主体部内第二容置空间用于容置第二光波导材料，所述第二容器至少部分容置于所述第一容器内；所述第二出口部部分插设于所述第一出口部内，以使得从所述第一出口部中输出的所述第一光波导材料包覆从所述第二出口部中输出的所述第二光波导材料，以形成具有渐变折射率的光波导体；

混合通道，连接于所述第一出口部的出口一侧，所述光波导体经所述混合通道预设时间排出，以形成有机光波导元件。

可选地，所述混合通道采用透光材料制成。

可选地，所述混合通道与所述第一容器一体成型；或者

所述混合通道可拆卸安装于所述第一出口部的出口一侧。

可选地，所述制造装置还包括调节件，所述调节件至少部分插设于所述第二容器内，所述调节件的调节部朝向所述第二容器的第二出口部设置，以调节所述自所述第二出口部输出的所述第二光波导材料的输出速率。

可选地，所述调节件为调节杆，所述调节杆的一端插设于所述第二容置空间内，且朝向所述第二主体部和所述第二出口部的连接部设置。

为解决上述技术问题，本申请采用的一个技术方案是：提供一种有机光波导元件的制造装置，所述制造装置包括如前文所述的喷头组件和主体部，所述喷头组件位置可调节地安装在所述主体部上。

可选地，所述制造装置包括基台；

所述基台上用于承载衬底，所述混合通道的出料口朝向所述基台设置；

所述主体部用于带动所述喷头组件沿所述衬底一侧表面以预设轨迹移动，以将所述有机光波导元件形成于所述衬底上。

可选地，所述制造装置还包括控制机构及位置检测装置；

所述检测装置用于检测所述喷头组件与衬底之间的间距，并将检测结果传输至所述控制机构；

所述控制机构用于根据所述检测结果将所述喷头组件与衬底之间的间距调整至预设的范围内。

可选地，所述制造装置还包括驱动系统，所述驱动系统包括第一驱动装置和第二驱动装置；

所述第一驱动装置与所述第一容器相连接以用于驱动所述第一容器中的所述第一光波导材料自所述第一出口部输出；

所述第二驱动装置与所述第二容器相连接以用于驱动所述第二容器中的所述第二光波导材料自所述第二出口部输出。

可选地，所述波导元件的制造装置还包括成型保护件；

所述成型保护件用于接收自所述混合通道远离所述第一容器一端输出的所述有机光波导元件，以使得所述有机光波导元件在所述成型保护件内外形固定成型。

本申请的有益效果是：本申请通过采用在第一出口部的出口一侧连接混合通道，以使得从第一出口部的出口输出的光波导件进入该混合通道中，从而可以在预设时间内在该混合通道内形成初步成型的有机光波导元件，此方案可以简单快速的形成有机光波导元件，且形成有机光波导元件不易变形，因此可以提高有机光波导元件的生产效率且提高成品率。进一步的，通过将混合通道设置为透光，且调整第一出口部其可以快速制备损耗低、色散小的具有渐变折射率的有机光波导元件。进一步的，本申请的方案只需通过调节第一出口部、第二出口部以及混合通道的开口尺寸及形状、喷头组件的移动速度、UV光辐照的时间等参数，就可很好地对有机光波导元件的形状、尺寸、拓扑结构、折射率分布等进行调控，进而获得布线灵活、结构丰富、性能优良的聚合物波导。采用上述方案形成有机光波导元件其工艺简单，高效便捷，成本低廉，无需使光刻、干法刻蚀等复杂的成型工艺，且可实现昂贵的波导材料用量最小化，具有良好的经济效益。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图，其中：

图1是本申请提供的一种有机光波导元件制造装置的喷头组件一实施例的结构示意图；

图2是图1所示喷头组件另一实施方式的结构示意图；

图3是本申请提供的有机光波导元件的制造装置一实施例的结构示意图；

图4是本申请提供的有机光波导元件的制造装置另一实施例的结构示意图。。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，均属于本申请保护的范围。

需要说明，若本申请实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

另外，若本申请实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本申请要求的保护范围之内。

请参阅图1，图1是本申请提供的一种有机光波导元件制造装置的喷头组件一实施例的结构示意图。

喷头组件10包括：第一容器110、第二容器120以及混合通道130。

第一容器110，包括相连通的第一主体部111和第一出口部112，第一主体部111内包括第一容置空间用于容置第一光波导材料；

第二容器120，包括相连通的第二主体部121和第二出口部122，第二主体部121内的第二容置空间用于容置第二光波导材料，第二容器120至少部分容置于第一容器110内；第二出口部122部分插设于第一出口部112内，以使得从第一出口部112中输出的第一光波导材料包覆从第二出口部122中输出的第二光波导材料，以形成光波导体；混合通道130，连接于第一出口部112的出口一侧，光波导体经混合通道130预设时间排出，其中，第一光波导材料和第二光波导材料的折射率不同，因此，通过光波导体的第一光波导材料和第二光波导材料在混合通道130中发生界面渗透，从而形成具有渐变折射率的有机光波导元件。

因此，本申请通过采用在第一出口部的出口一侧连接混合通道，以使得从第一出口部的出口输出的光波导体进入该混合通道，从而可以在预设时间内在该混合通道内形成具有渐变折射率的有机光波导元件，此方案可以简单快速的形成具有渐变折射率的有机光波导元件。

本实施例中，第一光波导材料和第二光波导材料均可以为UV(ultraviolet，紫外线)固化材料，通过UV光照从而可以使得第一光波导材料和第二光波导材料进行固化定型，进行形成所需的有机光波导元件。

其中，可以通过控制第一光波导材料和第二光波导材料的出料速率及控制UV光照的时间间隔，从而可以对有机光波导元件的折射率进行调整，从而可以形成具有预设的折射率分布的折射率渐变的有机光波导元件。可选地，第一光波导材料和第二光波导材料可以为聚二甲基硅氧烷聚合物、环氧树脂聚合物、甲基丙烯酸酯类聚合物、有机-无机杂化树脂或者含有上述两种及两种以上聚合物的材料。例如，第一光波导材料和第二光波导材料可以为材质相同且浓度不同的光波导材料，从而使得第一光波导材料和第二光波导材料具有不同的折射率，第一光波导材料为包层材料，第二光波导材料则为芯层材料。

或者，第一光波导材料和第二光波导材料也可以采用材质不相同且粘度不相同的有机光波导材料制成。其中，第一光波导材料与第二光波导材料可以为硅氧烷类聚合物、环氧树脂类聚合物、丙烯酸/酯类聚合物或苯并环丁烯类聚合物中的任意一种或任意几种的混合物。所述的第一光波导材料的折射率略小于第二光波导材料。同时，第一、第二光波导材料的黏度在100-10000mcps之间，最佳黏度范围为500-3000mcps，第二光波导材料黏度略大于第一光波导材料。通过将第二光波导材料的黏度设置为略大于第一光波导材料，可以便于有机光波导元件的成型。

本实施例中，混合通道130采用透光材料制成，在对应混合通道130的位置可以设置UV光照装置，通过采用UV光照装置向混合通道130中发射UV光，从而可以对混合通道130中的有机光波导元件进行固化处理，从而使得混合通道130中的有机光波导元件能够快速成型。

其中，可选地，混合通道130可以与第一容器110一体成型；或者混合通道130可拆卸安装于第一出口部112的出口一侧。

进一步的，为了确保有机光波导元件的成型，可以将第一光波导材料的粘度设置为大于第二光波导材料的粘度。

请参阅图2，图2是图1所示喷头组件另一实施方式的结构示意图。

本实施方式中的喷头组件10与前文所示喷头组件的区别在于，本实施方式中的喷头组件10还包括调节件140，其中，调节件140可以用于调节第二出口部122的出料速率。

其中，调节件140至少部分插设于第二容器120内，且朝向第二容器120的第二出口部122设置，其中，调节件140可以用于调节第二出口部122的开口尺寸，通过调节第二出口部122的开口尺寸大小从而可以对第二光波导材料从第二出口部122的出料速率进行调节。具体的，调节件140可以至少部分插设于第二出口部122内，从而使得第二出口部122的截面的出料开口减小，从而降低第二光波导材料从第二出口部122的出料速率；同样的，将调节件140脱离第二出口部122，则可以使得第二出口部122的截面的出料开口增大，从而提高第二光波导材料从第二出口部122的出料速率。

本实施例中，调节件140可以呈杆状，且调节件140部分插入第二容器120内，且部分位于第二容器120的容置空间之外。其中，调节件140可以与第二容器120固定位置可调节的连接。例如，可以通过操作人员直接插拔调节件140，从而调整调节件140朝向第二出口部122的一端位于第二容器120内的位置；或者也可以设置螺接结构，使得调节件140与第二容器120螺接，通过转动调节件140，从而使得调节件140可以通过螺纹作用从而调整调节件140朝向第二出口部122的一端位于第二容器120内的位置，进而可以调节第二出口部122的出料开口的大小，进而调节第二光波导材料从第二出口部122的出料速率。

本实施例中，可选地，可以将第一出口部112、第二出口部122以及混合通道130的截面开口设置为矩形、圆形、梯形、三角形等开口形状，且第一出口部112、第二出口部122以及混合通道130三者的截面的开口形状可以均设置为相同，或者也可以至少部分设置为相同(例如，第一出口部112和混合通道130的截面的开口形状可以设置为相同，第一出口部112和第二出口部122的截面的开口形状可以设置为不相同)；或者第一出口部112、第二出口部122以及混合通道130三者的截面的开口形状可以设置为均不相同。

在上述实施例中，第一容器110和第二容器120可以均为近似圆柱形的容器，其中，第一容器110的内径与第二容器120内径的比需设置为大于2:1。其中，第一容器110的第一出口部112可以沿第一容器110的轴线设置，且第一出口部112的轴线可以设置为与第一容器110的轴线相重合；同样的，第二容器120的第二出口部122可以沿第二容器120的轴线设置，且第二出口部122的轴线可以设置为与第二容器120的轴线相重合。

进一步的，喷头组件10还可以包括驱动系统，其中，驱动系统可以分别用于向第一容器110内的第一光波导材料和向第二容器120内的第二光波导材料提供动力，从而分别驱动第一光波导材料从第一出口部112排出，且驱动第二光波导材料从第二出口部122排出。

本实施例中，第一容器110和第二容器120中还设置有活塞部，其中，驱动系统可以通过分别驱动第一容器110和第二容器120的活塞部运动，从而对二者分别容置的第一光波导材料和第二光波导材料提供动力。本实施例中，驱动系统可以包括第一驱动装置和第二驱动装置。

第一驱动装置可以与第一容器110中的活塞部相连接以用于驱动第一容器110中的第一光波导材料自第一出口部112输出。

第二驱动装置可以与第二容器120中的活塞部相连接以用于驱动第二容器120中的第二光波导材料自第二出口部122输出。

其中，第一驱动装置和第二驱动装置可以是气缸等具有活塞杆的驱动装置，通过活塞杆连接第一容器110或者第二容器120中活塞，从而可以实现对第一容器110或者第二容器120中活塞进行驱动。

或者，在其他的实施方式中，第一驱动装置和第二驱动装置还可以为充气装置；第一容器110和第二容器120上分别设置有与活塞相连通的管路。其中，以第一容器110为例，第一容器110的活塞可以将第一容器110的第一容置空间分成两个部分，其中一部分可以与第一出口部112相连通以用于容置第一光波导材料，另一部分则可以与第一容器110上设置的与活塞相连通的管路相连通，通过向该部分中充气或者吸气，从而可以对第一容器110的活塞提供动力，进而使得第一容器110的活塞挤压第一光波导材料，从而使得第一光波导材料从第一出口部112输出。

因此，上述实施例中，通分别调整第一光波导材料和第二光波导材料的出料速度，然而在第一光波导材料包覆第二光波导材料后通入待混合通道中，通过进行UV照射从而可以形成具有渐变折率的有机光波导元件。

进一步的，本申请还提供了一种有机光波导元件的制造装置。

请参阅图3，图3是本申请提供的有机光波导元件的制造装置一实施例的结构示意图。

其中，有机光波导元件的制造装置20可以包括主体部210和如前文所述的喷头组件10，喷头组件10可以安装于主体部210上。主体部210可以是具有多个自由度的驱动组件或者机械手臂。

其中，主体部210可以用于带动喷头组件10沿预设的衬底一侧表面移动，从而可以使得从喷头组件10的混合通道130中排出的有机光波导元件可以直接设置于该衬底上，通过主体部210调整喷头组件10的运动轨迹，从而可以在该衬底上形成具有预设拓扑结构的有机光波导元件。

其中，制造装置20还可以包括基台220，喷头组件10的混合通道130开口可以朝向基台220设置。喷头组件10的混合通道130相邻的位置还设置有UV光照装置，UV光照装置可以向混合通道130发射UV光，从而对混合通道130中形成的有机光波导元件进行初步定型。

其中，UV光照装置可以与主体部210相连接，或也可以安装在基台220上。

基台220上可以用于承载衬底，其中，衬底可以是FR-4衬底、Si衬底、有机玻璃衬底及ITO玻璃衬底中的任意一种。混合通道130开口可以朝向基台220上的衬底设置，因此通过喷头组件10可以将有机光波导元件输出而设置到衬底上。

其中，可选地，在衬底上用于设置有机光波导元件的位置可以先设置一层固定层，其在该固定层可以采用与第一光波导材料相同的材料形成，从而混合通道130开口输出的有机光波导元件则可以形成于该固定层上，此时固定层可以与有机光波导元件的第一光波导材料相结合固定，从而可以将有机光波导元件固定设置在衬底上。

进一步的，制造装置20还可以包括控制机构及位置检测装置。位置检测装置用于检测喷头组件10与衬底之间的间距，并将检测结果传输至控制机构；控制机构则可以根据该检测结果对主体部210进行控制，从而使得将喷头组件10与衬底之间的间距调整至预设的范围内。

同时，在主体部210带动喷头组件10沿衬底一侧表面运动，从而在衬底上设置有机光波导元件时，位置检测装置可以对喷头组件10与衬底之间的间距进行实时检测，且使得控制机构可以对喷头组件10与衬底之间的间距进行实时调整。

本实施例中，喷头组件10在混合通道130处形成的有机光波导元件从混合通道130输出后可以被放置于预设衬底上。

请参阅图4，图4是本申请提供的有机光波导元件的制造装置另一实施例的结构示意图。

在本实施例中，还可以在混合通道130的出料口一侧设置成型保护件150，其中，混合通道130输出的有机光波导元件可以进一步进入到成型保护件150中，从而可以进行进一步的固定成型。

具体的，成型保护件150可以包括腔体，其腔体空间中设置有粘度较大的粘性体，当混合通道130输出的有机光波导元件进入成型保护件150后，可以进入该粘性体中，此时由于粘性体的粘度较大，因此可以对有机光波导元件进行保持且塑性；当有机光波导元件从成型保护件150中脱离后，则粘性体则可以在自身的作用下愈合因有机光波导元件插入而形成的缺口，从而可以用于进行下一次有机光波导元件的保持且塑性。

其中，可以将成型保护件150设置在基台210上，且可以将衬底设置在设置在成型保护件150内，喷头组件10可以通过将其混合通道130插入到成型保护件150内，从而可以将形成有机光波导元件通过成型保护件150中的粘性体后落入到成型保护件150内的衬底上。此方案可以通过成型保护件150中的粘性体对从混合通道130输出的有机光波导元件进行位置支撑，因此可以使得有机光波导元件在衬底上形成具有3D结构拓扑结构。即，可以通过设置成型保护件150，可以实现在成型保护件150中的衬底上实现有机光波导元件3D打印。

本实施例中，成型保护件150可以可拆卸的安装于混合通道130的开口位置，从混合通道130输出的有机光波导元件则可以进入成型保护件150中，且可以自成型保护件150远离混合通道130的一侧脱离成型保护件150，从而可以固设形成具有预设形状的有机光波导元件。

进一步的，本实施例中，控制机构包括驱动控制模块、出胶控制模块、UV控制模块。

其中，驱动控制模块可以与位置检测装置及主体部210进行通信连接，驱动控制模块可以控制主体部210，从而控制主体部210带动喷头组件10沿预设估计沿沉淀一侧进行运动，且驱动控制模块还可以根据位置检测装置控制主体部210带动喷头组件10向靠近或者远离衬底运动，从而可以对喷头组件10与衬底之间的减小进行调整。

出胶控制模块可以与前文所述的驱动系统进行通信连接，出胶控制模块可以分别控制第一驱动装置和第二驱动装置，从而可以使得第一驱动装置可以驱动第一光波导材料从第一出口部112出料，且驱动第二光波导材料从第二出口部122出料；进一步的，出胶控制模块还可以通过控制第一驱动装置和第二驱动装置，从而对第一光波导材料从第一出口部112的出料速率及第二光波导材料从第二出口部122的出料速率进行调整，从而可以使得在混合通道130的位置形成具有渐变折射率的有机光波导元件。

UV控制模块则可以与前文所述的UV光照装置进行通信连接，以对UV光照装置进行控制，其中，UV控制模块可以对UV光照装置发出的UV光的光线角度，光照强度，光照间隔以及光照时间进行控制。

其中，上述实施例中所说的通信连接可以表示为采用导线进行电连接而进行电信号传输或者也可以采用无线连接方式进行无线信号传输。

采用上述的制造装置20制造有机光波导元件具体可以包括如下步骤：

步骤1：提供衬底，包含FR-4衬底、Si衬底、有机玻璃衬底及ITO玻璃衬底中的一种，并在所述衬底的表面形成具有一定厚度的第一光波导材料；其中，该层第一光波导材料则可以构成如前文所述的固定层。

步骤2：将液态第一光波导材料和第二光波导材料分别加入到第一容器110和第二容器120中。

步骤3：调整混合通道130的朝向，使得混合通道130的出料口位于衬底的上方，且，混合通道130的出料口的可以设置为高度略大于有机光波导元件的截面直径；通过采用第一驱动装置和第二驱动装置分别对第一容器110和第二容器120施加压力，从而可以使得第一容器110中第一光波导材料可以从第一出口部112处输送出，且使得第而容器120中第二光波导材料可以从第二出口部122处输送出，脱离第一出口部112的第一光波导材料可以包覆于脱离第二出口部122的第二光波导材料，从而形成具有表层包层及内侧芯层的有机光波导元件。

步骤4：通过UV光照装置以一定辐照剂量对混合通道130进行局部辐照处理，从而可以使得混合通道130内部的有机光波导元件进行初步固化成型；随后通过第一驱动装置和第二驱动装置的辅助牵引，可以将有机光波导元件从混合通道130的出料端排出，而落入到衬底上。

步骤5：通过采用主体部210带动喷头组件10按照设定的速度，沿预设的轨迹运动，从而可以将从混合通道130的出料端排出的有机光波导元件设置到衬底上，此时有机光波导元件可以随着喷头组件10的运动轨迹形成预设的形状；其中，可以通过对喷头组件10的运动轨迹进行设定，使得有机光波导元件在衬底上形成预设的拓扑结构。其中，有机光波导元件可以落于前文所述的固定层上。

步骤6：完成将有机光波导元件设置于固定层上后，则可以进一步涂覆与第一容器110中相同的液态第一光波导材料，从而将有机光波导元件固定于衬底上。其中，由于固定层同样采用与第一容器110中相同的液态第一光波导材料，因此可以使得涂覆的液态第一光波导材料及固定层容易结合，然后通过对该涂覆的液态第一光波导材料及固定层进行固化，从而可以将有机光波导元件固定设置在衬底上。其中，对该涂覆的液态第一光波导材料及固定层进行固化的方式也可以为采用UV光照固化。

综上所述，本申请通过采用在第一出口部的出口一侧连接混合通道，以使得从第一出口部的出口输出的有机光波导元件进入该混合通道，从而可以在预设时间内在该混合通道内形成具有渐变折射率的有机光波导元件，此方案可以简单快速的形成具有渐变折射率的有机光波导元件，其可以快速制备损耗低、色散小的具有渐变折射率的有机光波导元件。进一步的，本申请的方案只需通过调节第一出口部、第二出口部以及混合通道的开口尺寸及形状、喷头组件的移动速度、UV光辐照等待时间等参数，就可很好地对有机光波导元件的形状、尺寸、拓扑结构、折射率分布等进行调控，进而获得布线灵活、结构丰富、性能优良的聚合物波导。采用上述方案形成有机光波导元件其工艺简单，高效便捷，成本低廉，无需使光刻、干法刻蚀等复杂的成型工艺，且可实现昂贵的波导材料用量最小化，具有良好的经济效益。

以上所述仅为本申请的实施例，并非因此限制本申请的专利范围，凡是利用本申请说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本申请的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种有机光波导元件制造装置的喷头组件，其特征在于，所述喷头组件包括：

第一容器，包括相连通的第一主体部和第一出口部，所述第一主体部内包括第一容置空间用于容置第一光波导材料；

第二容器，包括相连通的第二主体部和第二出口部，所述第二主体部内第二容置空间用于容置第二光波导材料，所述第二容器至少部分容置于所述第一容器内；所述第二出口部部分插设于所述第一出口部内，以使得从所述第一出口部中输出的所述第一光波导材料包覆从所述第二出口部中输出的所述第二光波导材料，以形成光波导体；

混合通道，连接于所述第一出口部的出口一侧，所述光波导体经所述混合通道预设时间排出，以形成渐变折射率有机光波导元件。

2.根据权利要求1所述的喷头组件，其特征在于，

所述混合通道采用透光材料制成。

3.根据权利要求1所述的喷头组件，其特征在于，

所述混合通道与所述第一容器一体成型；或者

所述混合通道可拆卸安装于所述第一出口部的出口一侧。

4.根据权利要求1-3任一项所述的喷头组件，其特征在于，所述制造装置还包括调节件，所述调节件至少部分插设于所述第二容器内，所述调节件的调节部朝向所述第二容器的第二出口部设置，以调节自所述第二出口部输出的所述第二光波导材料的输出速率。

5.根据权利要求4所述的喷头组件，其特征在于，

所述调节件为调节杆，所述调节杆的一端插设于所述第二容置空间内，且朝向所述第二主体部和所述第二出口部的连接部设置。

6.一种有机光波导元件的制造装置，其特征在于，所述制造装置包括如权利要求1-5任一项所述的喷头组件和主体部，所述喷头组件位置可调节地安装在所述主体部上。

7.根据权利要求6所述的制造装置，其特征在于，所述制造装置包括基台；

所述基台上用于承载衬底，所述混合通道的出料口朝向所述基台设置；

所述主体部用于带动所述喷头组件沿所述衬底一侧表面以预设轨迹移动，以将所述有机光波导元件形成于所述衬底上。

8.根据权利要求7所述的制造装置，其特征在于，所述制造装置还包括控制机构及位置检测装置；

所述检测装置用于检测所述喷头组件与衬底之间的间距，并将检测结果传输至所述控制机构；

所述控制机构用于根据所述检测结果将所述喷头组件与衬底之间的间距调整至预设的范围内。

9.根据权利要求6所述的制造装置，其特征在于，所述制造装置还包括驱动系统，所述驱动系统包括第一驱动装置和第二驱动装置；

所述第一驱动装置与所述第一容器相连接以用于驱动所述第一容器中的所述第一光波导材料自所述第一出口部输出；

所述第二驱动装置与所述第二容器相连接以用于驱动所述第二容器中的所述第二光波导材料自所述第二出口部输出。

10.根据权利要求6所述的制造装置，其特征在于，所述波导元件的制造装置还包括成型保护件；

所述成型保护件用于接收自所述混合通道远离所述第一容器一端输出的所述有机光波导元件，以使得所述有机光波导元件在所述成型保护件内外形固定成型。

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