玻璃变晶体的技术:偏振分束深刻蚀石英光栅

通过引入深刻蚀光栅结构,普通的石英玻璃可以表现出类似双折射晶体的偏振分光性能.这种深刻蚀光栅是一种亚波长光栅结构,仅存在两个衍射级次,通过光栅表面刻蚀深度的优化控制,实现不同偏振方向的光出射到不同衍射级次上,实现了偏振分光的功能.     

上海光机所首次采用石英玻璃研制出高性能偏振分光器

上海光机所周常河课题组最近利用高密度等离子体刻蚀设备、半导体光刻工艺技术和激光全息技术，发展出石英玻璃深刻蚀技术，成功地在石英玻璃基底上加工出优化深度的亚波长光栅，实验证明其具有很高的偏振隔离度和衍射效率，是非常优良的偏振分光器件。     

深刻蚀高密度熔融石英光栅

深刻蚀高密度熔融石英光栅是一种新型高效的衍射光学元件,具有衍射效率高、成本低、抗损伤,能在高强度激光条件下工作等优点。给出了利用感应耦合等离子体(ICP)技术制作熔融石英深刻蚀光栅的详细过程,并在一定的优化条件下制作了一系列不同周期、开口比和深度的高质量深刻蚀石英光栅。实验得到的最大刻蚀深度为4μm,并且在600 l/mm的高密度条件下得到了刻蚀深度为1.9μm的高深宽比石英光栅。光栅侧壁陡直,表面平整,没有聚合物沉积。所制作的熔融石英光栅元件在高强激光环境、光谱仪、高效滤波器和波分复用系统等领域中有非常广泛的用途。     

用电子束曝光方法在优化设计的绝缘体上硅脊状波导上实现布拉格光栅的制作和评价

报道了一种用电子束曝光的方法在绝缘体上硅的脊状光波导上制做布拉格光栅的技术.考虑到实际的光子学集成的应用,讨论了这个带有布拉格光栅的脊状光波导的优化设计,给出了该布拉格光栅的测试和理论模拟结果.通过薄化绝缘体上硅的波导层的厚度和光栅的深腐蚀加工,获得了高达30cm-1的光栅耦合系数.     

取样光栅的反射谱特性及其应用

本文基于取样光栅的独特反射谱特性,对其作为光子器件如DBR激光器、波分复用/解复器和光插分复用器的结构图作了探讨.通过比较得知,用取样光栅构成的新型光子学器件比用单纯的光纤光栅构成的光子学器件在未来的密集型波分复用(DWDM)光纤通信系统中更有实用价值.     

Fabrication and Evaluation of Bragg Gratings on Optimally Designed Silicon-on-Insulator Rib Waveguides Using Electron-Beam Lithography

报道了一种用电子束曝光的方法在绝缘体上硅的脊状光波导上制做布拉格光栅的技术.考虑到实际的光子学集成的应用,讨论了这个带有布拉格光栅的脊状光波导的优化设计,给出了该布拉格光栅的测试和理论模拟结果.通过薄化绝缘体上硅的波导层的厚度和光栅的深腐蚀加工,获得了高达30cm-1的光栅耦合系数.     

钡化合物辅助激光刻蚀石英玻璃的实验研究

为了提高石英玻璃对普通脉冲红外激光的吸收效率,用钡化合物粉体覆盖层辅助1064nm红外激光刻蚀石英玻璃,采用能谱仪和X射线衍射分别对BaCrO₄,BaCl₂和Ba（OH）₂粉体覆盖层辅助激光刻蚀石英玻璃得到的刻槽底面刻蚀产物进行了测试和分析,对3种刻蚀方法的刻蚀机理进行了理论分析和实验验证。结果表明,BaCrO₄和Ba（OH）₂粉体的刻蚀机理都存在化学反应去蚀石英玻璃的作用,二者去蚀率都较高;BaCl₂粉体的刻蚀过程中无化学反应起到去蚀作用,去蚀率低下。这一结果对激光加工石英玻璃的工业应用提供技术基础。     

从GFP2011看硅光子学的进展

半导体硅材料不仅是一种电子材料,也是一种合适的光子材料。成熟的微电子加工工艺更为硅光子学提供了坚实的技术基础。根据第八届Ⅳ族光子学国际会议的信息,文章综述了硅基光波导技术特别是SOI光波导技术研究的最新进展,着重介绍了光调制器、亚波长光栅、混合集成、封装以及波导加工等方面的新理念与新方法。     

157nm激光微加工过程中激光参量对刻蚀性能的影响

为了研究157nm激光工艺参量对刻蚀件能的影响,采用157nm深紫外激光对两种宽禁带材料(石英玻璃和蓝宝石)进行微刻蚀试验,得到了理想的工艺参量范围,蓝宝石的刻蚀速率大约是石英玻璃的一半,并且蓝宝石的刻蚀表面要比石英玻璃粗糙得多.随着刻蚀深度的增加,光解生成物的脱出变得困难,从而导致刻蚀速率的降低.选用较高的扫描速率和...     

飞秒激光烧蚀玻璃基质金属薄膜直写衍射光栅

提出了一种新的制备光栅的方法,利用800 nm的飞秒激光扫描蒸镀在石英玻璃衬底表面的金薄膜,通过烧蚀金薄膜在衬底表面形成衍射光栅。用波长为532 nm的激光照射光栅,测量其一级衍射效率,测得的衍射效率最高为6.98%。通过改变激光扫描速度、激光功率、光栅周期等实验参数研究其对制备的光栅的一级衍射效率的影响,结果表明,降低激光扫描速度,减小光栅周期,或增加激光功率都能提高制备光栅的一级衍射效率。     

取样光栅的反射谱特性及其应用

本文基于取样光栅的独特反射谱特性，对其作为光子器件如DBR撒光器、波分复用／解复器和光插分复用器的结构图作了探讨。通过比较得知，用取样光栅构成的新型光子学器件比用单纯的光纤光栅构成的光子学器件在未来的密集型波分复用(DWDM)光纤通信系统中更有实用价值。     

德国研制成采用微机械光栅的光谱仪

据美国《光子学光谱》杂志报道,为了求得适用于各种工业应用的紧凑型光谱仪,德国弗朗霍夫光子微系统研究所的研究人员研制成了一种基于微机械扫描光栅的仪器。他们认为．这项工作可以形成距离和分辨率综合性能比现有低成本固定光栅光谱仪更好的手持式产     

偏振不灵敏硅基二氧化硅阵列波导光栅设计

以深刻蚀和热氧化工艺为基础,提出了一种新的阵列波导光栅(AWG)制备技术.这一工艺可使AWG中的波导侧向留有一硅层.采用有限元法和有限差分束传播法分别计算了存在这一硅层时的波导应力分布和有效折射率.结果表明由于这一侧向硅层的存在,使AWG中波导在水平和垂直方向的应力趋于一致,AWG的偏振相关波长明显减小.     

偏振不灵敏硅基二氧化硅阵列波导光栅设计

以深刻蚀和热氧化工艺为基础,提出了一种新的阵列波导光栅(AWG)制备技术.这一工艺可使AWG中的波导侧向留有一硅层.采用有限元法和有限差分束传播法分别计算了存在这一硅层时的波导应力分布和有效折射率.结果表明由于这一侧向硅层的存在,使AWG中波导在水平和垂直方向的应力趋于一致,AWG的偏振相关波长明显减小     

微波光子滤波器的平坦特性分析

随着微波光子学的发展,微波光子滤波器的应用和研究逐步成为研究热点,在深入研究光纤光栅、马赫曾德尔调制器以及掺铒光纤的基础上,提出了一种平坦微波光子滤波器的结构,通过理论计算和仿真,在光纤耦合器耦合系数为0.5、光纤光栅反射率为0.33、掺铒光纤增益为10,以及光纤耦合器耦合系数为0.4、光纤光栅反射率为0.5、掺铒光纤...     

纳米光子学材料漫谈

评述纳米光子学材料的制备.纳米光子学材料的种类繁多,不同的纳米形态、结构具有不同的特性,其制备方法更是成千上万种.列举20种形态的纳米光子学材料,阐明它们的制备方法、特性和应用前景.     

透明材料的深紫外激光三维微刻蚀工艺

157nm深紫外激光因其波长短且具有较高的光子能量,被视为较理想的微刻蚀工具之一.介绍了157nm深紫外激光的刻蚀机理,并利用先进的157nm激光微加工设备,进行了一系列微刻蚀实验.研究了激光工艺参数对石英玻璃的刻蚀效率和表面粗糙度的影响,进行了多种三维微结构的加工试验,证实了157nm激光微刻蚀工艺在制备MOEMS器件方面的实用性.     

用于平板波导显示的反射型体全息光栅制备

基于对全息平板波导显示系统中核心全息光学元件的研究,采用双光束干涉法和相应的后处理工艺,在以石英玻璃为基底、重铬酸盐明胶为记录介质的全息干板上制备了具有折射率调制的反射型体全息光栅,并研究了不同曝光强度、折射率调制度、水洗时间对光栅衍射效率的影响.实验结果表明,经441.6 nm的He-Cd激光光源记录以及复杂的后处理...     

基于多层抗蚀剂的GaAs基微纳光栅深刻蚀工艺

采用电子束光刻技术制备出了深刻蚀的GaAs基微纳光栅。针对电子束曝光过程中存在的由邻近效应引起的光栅结构图形失真和变形的问题,本课题组采用厚度较薄的PMMA A4抗蚀剂和SiO₂薄膜形成多层抗蚀剂来减小邻近效应,同时将SiO₂薄膜作为硬掩模,实现了高深宽比的光栅结构。此外,针对电感耦合等离子体刻蚀过程中光栅结构出现长草的现象,通过增强电感耦合等离子体的物理刻蚀机制,有效消除了结构底部的草状结构。扫描电镜测试结果显示：将100 nm厚SiO₂作为硬掩模,可以实现周期为1.00μm、占空比为0.45、刻蚀深度为1.02μm的光栅结构,该光栅结构具有陡直的侧壁形貌以及良好的周期性和均匀性。在该工艺条件下,电感耦合等离子体刻蚀工艺对SiO₂掩模的刻蚀选择比可达26.9∶1。最后,将该结构应用于分布式布拉格反射锥形半导体激光器中,获得了线宽为40 pm的激光输出。这表明,采用电子束光刻技术制备的光栅结构对半导体激光器具有很好的选模特性。     

光纤光栅在微波光子滤波器中的应用

近年来,光纤光栅以其波长选择性好等特性得到了广泛的应用,随着人们对宽带通信的不断需求,微波光子学也在不断发展,微波光子滤波器更是成为该领域的热点之一,不断有利用光纤光栅构成微波光子滤波器的报道。综合评述了几种典型光纤光栅构成微波光子滤波器的结构,并分析比较了各自的功能特点和不足。