高斯折射率分布Cu+-Na+离子交换玻璃波导的制备

利用Cu+ Na+ 离子交换技术制备了玻璃平面光波导 ,在 6 32 8nm波长下 ,用棱镜耦合技术测量出所制备波导的有效折射率 ,利用反WKB方法确定了平面光波导的折射率分布 ,并对折射率分布进行了函数拟合 ,近似符合高斯分布。求出了所制备玻璃平面光波导在 5 80℃的扩散系数为De ≈ 2 2 2 3× 10 -15m2 /s。     

Cu离子交换波导的制备和折射率分布的表征

用Cu离子交换技术制备了玻璃平面光波导,利用IWKB法与离子浓度计算折射率的方法结合,得到了Cu 和Cu2 相对应的折射率分布.当离子交换深度较深时,折射率变化主要是由Cu 引起,且折射率变化较小;而当深度较浅时,折射率变化则是由Cu 和Cu2 共同作用的结果,而Cu2 的对折射率变化的贡献集中在玻璃表面.通过离子浓度计算得出5 min交换时间的折射率分布呈现准梯度折射率分布形状,而随着离子交换时间的增加所制备的平面波导通过棱镜耦合无法测到波导模式,这可能是由于波导表面折射率下降所致,其机理可能是由于Cu 的外扩散和大离子直径的Cu2 在玻璃表面附近产生的应力在高温下退火被释放的共同结果.     

Cu离子交换过程对制备玻璃平面光波导特性的影响

用Cu离子交换技术,制备了soda-lime玻璃平面光波导。通过棱镜耦合技术测量了波导的有效折射率,用反WKB方法拟合得到了平面波导的折射率分布。研究发现,离子交换时间和温度2个可控的制备参数对制备的玻璃平面波导特性有较大影响,随着离子交换时间和温度的增加,波导的模式数和波导深度并非随之单调增加,波导模式数随着离子交换时间的增加先增加而后减小,而适当的离子交换时间可以使制备的波导具有最大的模式数和波导深度,且在该条件下增加离子交换温度可以提高Cu离子交换波导的蓝-绿发光强度,宽带发光中心波长在520 nm附近,发光强度取决于样品中Cu+的浓度以及Cu2+的影响。     

液体复合波导法确定单模渐变型平面光波导的折射率轮廓

用模拟计算证明了液体复合波导法的理论可靠性,并对Ag~+交换玻璃波导进行了实验测量,得到了满意的结果     

离子交换玻璃波导的模型分析

对采用BK7玻璃并经过K+ Na+ 二次离子交换法制备的波导 ,用数值求解分析了一次和二次离子交换所形成的折射率分布 ,并分析了影响折射率变化的原因。     

求解渐变折射率分布平面光波导模式的数值方法

本文用多种数值方法（积分插值法、有限元法及幂法）对具有渐变折射率分布的平面光波导率征方程进行了理论计算。这些方法不仅适用于任意的折射率分布，而且能够达到较高的计算精度。作为一个例子，作者对高斯分布波导进行了具体计算。计算结果表明，Arun Kumar等人用的微扰法是较好的方法。此外，本文作者通过迭代求出了更精确边界条件下的本征模。     

离子交换铒掺杂磷酸盐玻璃波导特性研究

给出有关离子交换铒掺杂磷酸盐玻璃波导的制备以及发光特性的基本结果。用Ag+ Na+ 离子交换在含有适量氧化钠的铒掺杂磷酸盐玻璃上很容易实现低损耗平面波导 ,并且离子交换过程对这种玻璃的光谱特性没有影响。     

有限元法求解任意折射率分布光纤波导截止波长

本文应用有限元方法,求解了任意径向非均匀折射率分布圆柱对称介质波导中纵向场耦合波动方程定解问题所对应的变分问题,计算了任意径向非均匀折射率分布介质波导的截止波长。阶跃光纤与幂指数折射率分布光纤计算结果与文献结果的比较表明,该方法计算结果精度高且不需要弱导或高斯模场分布等限制要求。然后本文研究了带阶跃环的三角型分段折射率分布光纤归一化截止频率随结构参数变化的规律。     

二次彩虹法高折射率玻璃微珠的折射率测量研究

通过对高折射率玻璃微珠在激光照明下形成的二次彩虹的实验研究,提出了一种激光照明下高折射率玻璃微珠二次彩虹条纹图的获取装置。以艾里的虹理论为基础,提出了一种由二次彩虹条纹图确定最小偏向角的方法,实现了高折射率玻璃微珠折射率的测量。实验证明,该方法的测量精度为0．4％,测量结果得到了V棱镜测试方法的证实。     

基于光谱干涉技术的玻璃厚度及折射率测量方法

基于光谱干涉技术提出了一种能够同时测量玻璃厚度及折射率的方法,该方法利用迈克尔逊光路,通过傅里叶变换算法对光谱仪接收的干涉信号进行解算,获取光谱干涉条纹的调制周期,根据待测玻璃样品放入测量臂前后,测量臂与参考臂所形成的光程差即可求出玻璃样品的几何厚度和折射率。该方法无需机械扫描延迟线并采用改进的傅里叶域下的相位提取算法,提高了测量系统抗干扰能力,探测速度快。实验结果表明:对玻璃样品的厚度测量精度优于±1μm,折射率测量精度±5×10^-4。     

三次谐波法测量K9玻璃的折射率

为了测量K9玻璃的折射率,采用三次谐波法,通过调节位移平台使两束平行飞秒激光脉冲在时空上重合,进而产生强烈的三次谐波信号,并进行了理论分析和实验验证,对放入样品前后的实验数据进行处理,得到了样品K9柱面镜的折射率及其测量精度,还对两片折射率未知的衰减片进行了测量,得到了它们的折射率。结果表明,测得的样品折射率与实际折射率符合得很好,证实了该方法测量物体线性折射率的可行性;与传统测量方法相比,该方法具有操作简便、样品容易加工的优点,对样品折射率范围没有限制,具有很重要的实用价值。     

Characterization of refractive index profiles in silver-sodiumion-exchanged glass waveguides for homogeneous refracting waveguidestructures

The refractive index profiles are investigated for Ag⁺-Na⁺ ion-exchanged waveguides in soda-lime glass. The waveguides with the highest index change, used to design homogeneous refracting waveguide lenses and prisms, are fabricated at 350°C using concentrated melt with composition of 10 mol.% AgNO₃ and 90 mol.% NaNO₃. The profiles of two- and three-mode waveguides are reconstructed from the measured mode refractive indexes. The linear correlation between the index change and the silver concentration in glass is experimentally confirmed. The concentration profiles are numerically simulated on the base of diffusion-exchange theory. It is established that the values of the maximum in index profile near the glass surface tend to a saturation value after a long exchange time     

A study of processed electronic materials containing inhomogeneous refractive index profiles

Processing of electronic materials often produces graded refractive index profiles near the surface, as for instance in ion-implanted and diffused semiconductors. Analysis of these materials by means of optical reflectance and transmittance measurements, simulations, and least-squares fits is prevalent, but cumbersome. In order to facilitate the nondestructive characterization of materials containing inhomogeneous layers, we developed new theoretical solutions in integral form for the reflectance and transmittance. Two special cases are emphasized in this paper: a buried Gaussian refractive index profile, and a transition region described by a half Gaussian. The analytical study of Gaussian profiles provides us with new methods for the direct estimation of the average depth x_p and the standard deviation σ from optical reflectance data. Our estimates of these parameters, derived from experimental reflectance data of ion-implanted silicon, germanium, and GaAs, agree well with the values estimated by means of elaborate curve-fitting procedures. Simulations performed by means of the well-known matrix method and our theory, not only show excellent agreement but also prove that our method is very time efficient. Therefore, this technique could be used advantageously as a diagnostic tool as well as in process controllers in the semiconductor manufacturing industry.     

多模光纤微分模时延与折射率剖面分布关系

给出了多模光纤中微分模时延与折射率剖面分布间的简单关系 ;同时也对微分模的激励 ,给出了物理解释。     

负折射率及零折射率光纤的光学特性

研究了芯层折射率为正,包层折射率为负的光纤导模光学特性,通过色散曲线分析比较了与常规光纤的不同,表现为低阶的简并的模式更少,单模存在的区域更多。进而分析了当包层折射率趋于零时的光学特性,发现与前两种光纤的光学特性都不同。分析发现当包层的介电常数和磁导率有一个为零时,在较小的区域各自出现了一条单模,与常规光纤的HE11模特性有很大不同,其色散曲线偏离方式与常规光纤相反,且出现了无模式存在的区域。