紧凑型连续波半导体激光倍频的488nm蓝光激光器

利用波导型准相位匹配周期极化反转铌酸锂(PPLN)晶体直接倍频波长为976nm的连续半导体激光二极管,在 接近室温的晶体工作温度(28℃)下,获得了488nm的连续蓝光输出,最大输出大于20mW。所用的晶体尺寸为8mm× 1．4mm×1mm,波导截面为4．5μm×3．5μm,极化周期为5．2μm。研究了波导型PPLN晶体的倍频效率与温度的关系。     

单轴双折射滤光片温度不敏感性的研究

为了研究单轴晶体铌酸锂双折射滤光片的温度特性,采用计算机进行数值理论分析,讨论了入射光方向上铌酸锂晶体双折射率和厚度随温度变化的关系,并利用Ultra-6600系列紫外-可见分光光度计对铌酸锂滤光片进行了光谱测量和实验验证。结果表明,在不同波段的滤波带宽,可以找到某些特定的入射角度,使滤光片的中心波长不随温度变化而变化,双折射滤光片温度的稳定性可以保持。此结果说明,可以通过调节入射光方向来提高滤光片的温度稳定性和使用精度。     

H:LiNbO3光波导

铌酸锂晶体具有良好的光声和电光性质，因而基于铌酸锂的集成光学器件已引起人们的广泛关注。质子交换法是一种制备铌酸锂光波导的重要方法。质子交换铌酸锂光波导具有制作工艺简单，折射率增量大，抗光折变能力强及可实现单偏振激励等特点。本文对质子交换铌酸锂光波导的制作工艺、波导特性及其应用进行了讨论，并指出目前应加强质子交换光波导、质子交换生长动力学和交换工艺的研究。     

双折射滤波器晶体片厚度精度与滤波性能的研究

为了对双折射滤波器中晶体片厚度需要达到的精度进行定量分析,根据双折射滤波器的滤波原理,引入了晶体片材料的双折射率色散,得出了晶体片的厚度偏差、相位延迟量偏差、目标波长移动量之间的关系,最后进行了模拟验证。结果表明,对于铌酸锂晶体制作的晶体片,材料的双折射率色散是不可忽略的,基于它得到的厚度精度是保证滤波器性能的必要条件,这些研究结论对于高性能双折射滤波器的实际制作有重要的参考价值。     

硅包层质子交换条形光波导的频率响应

退火质子交换工艺已成为一种制备低损耗铌酸锂光波导的重要技术.但目前对该类光波导传输特性的研究还不多.利用半矢量光束传播法,对硅包层X切退火质子交换铌酸锂条形光波导的频率响应特性进行了数值分析.给出了几种波导结构参数下的计算结果.结果表明,波导传输模式的衰减特性与波长相关.波导的衰减特性,可以通过调整波导表面中心处折射率增量,硅包层厚度,及缓冲层的折射率和厚度来控制.硅包层光波导可以用来制作光频滤波器.     

质子交换铌酸锂波导MMI光功分器

利用三维非旁轴近似光束传输法对退火质子交换铌酸锂渐变折射率分布波导中的自镜像效应进行分析与模拟 .在此基础上 ,利用退火质子交换技术在 X切 Y传铌酸锂衬底上进一步制作了 1× 8MMI光功分器 .测试表明器件实现了 1路分成 8路的光功分功能 .     

锌离子注入铌酸锂晶体的光谱特性

利用离子注入技术和氧气氛围高温退火制备了不同掺锌剂量的铌酸锂样品,并研究了锌离子浓度以及退火状态对铌酸锂晶体紫外和红外波段特性的影响。紫外波段,锌离子的注入使铌酸锂晶体的吸收边红移,退火后吸收边均与纯铌酸锂晶体的相同,锌离子的注入降低了铌酸锂晶体的透射率;红外波段,纯铌酸锂晶体分别在3486 cm-1、2851 cm-1和2917 cm-1处出现主次吸收峰,掺锌样品的主吸收峰位置与纯铌酸锂晶体相比发生微小的红移,X切向铌酸锂样品有明显的次吸收峰,而退火前Z切向铌酸锂样品的次吸收峰不明显,退火后吸收峰变锐利。锌离子的注入以及退火状态对铌酸锂晶体的透射率有影响,分别增强和减弱X切向和Z切向铌酸锂晶体的透射率。     

全息法研究LN和Mg:LN晶体波导基片的光损伤

本文报道了用全息法研究铌酸锂(LN)晶体和掺镁铌酸锂(Mg:LN)晶体波导基片光损伤的结果。分别采用钛扩散和质子交换工艺制作波导基片;其中Mg:LN晶体波导基片的抗光损伤能力高于LN基片,质子交换波导片的抗光损伤能力高于钛扩散波导片。     

PPLN光波导中传输光波模场重叠因子分析

为了研究铌酸锂光波导中传输光波模场重叠因子对波长转换效率的影响,采用有限差分的方法进行了波导中传输光波模场及差频波长转换效率的研究,得到了波导中1560nm基频光和780nm倍频光光场分布以及引入模场匹配因子进行修正后的差频波长转换效率。结果表明,修正后的转换效率理论值与实验结果更加吻合,并且能够得到直接键合铌酸锂波导的最佳尺寸。这为周期极化铌酸锂脊形光波导的设计提供了理论依据。     

晶体双折射性对光参量振荡器角调曲线的影响

针对负单轴晶体的第I类匹配方式, 利用微增量分析法研究了信号光波长增量与相位匹配角增量的量化关系, 即角调曲线, 讨论了信号光波长调谐范围。在相位匹配角微小变化的条件下得到角调近似曲线。通过构造表征晶体双折射性强弱的函数, 利用硒化镓和铌酸锂两种典型非线性光学晶体的对比, 讨论了双折射特性对光参量振荡器(OPO)角调曲线的影响。结果表明, 双折射性越强, 信号光波长变化对相位匹配角变化越敏感。     

分析Ti：LiNbO3沟道波导的变分—有限差分法

本文讨论了一种分析沟道波导的数值分析法──变分-有限差分法,它适合于任意折射率分布和宽度-深度比的r值。文中求解了折射率分布为高斯-余误差分布的沟道波导的模式色散特性及其场分布.     

用变分—有限差分法分析Ti：LiNbO3沟道波导

本文提出一种较简单、精确分析沟道波导的变分－有限差分法。它是基于变分法和有限差分法的结合，适用于任意折射率分布和ｒ值。文中求解了折射率分布为高斯－余误差分布的Ｔｉ：ＬｉＮｂＯ３波导的模式色散特性及其场分布。     

低损耗退火质子交换光波导弯曲损耗分析

波导弯曲部分是出现波导辐射损耗最大的地方，所以在设计弯曲波导时，有必要对波导的这部分进行优化设计处理。该文利用电磁场理论，完成对余弦形分支光波导弯曲部分损耗的数学建模．最后针对铌酸锂基片上，用退火质子交换法生成的分支光波导进行数值仿真。     

钛扩散LiNbO_3晶体光波导长周期光栅

设计了一种钛扩散铌酸锂(LiNbO_3)晶体光波导结构,并在该基础上制作了长周期光栅.使用两步钛扩散方法在Z切LiNbO_3基片上制造了波导,它包括一个单模芯层和一个平面包层,之后用光刻胶光栅置于波导表面.实验证明用这种结构设计长周期波导光栅是可行的.对光波导制造工艺和波导结构的深入研究,为制作高速电光调制型光栅提供技术基础.     

量子密钥分发系统中的相位调制器特性分析

在量子密钥分发系统(QKD)中,LiNbO3波导相位调制器是构成单光子干涉仪的关键器件。文章阐述了LiNbO3相位调制器的相位调制特性、偏振特性及其对量子密钥分发系统的影响,介绍了退火质子交换工艺制备的线性单偏振LiNbO3相位调制器与采用钛内扩散工艺制备的低偏振相关损耗(PDL)LiNbO3相位调制器的性能指标。     

质子交换LiNbO_3晶体的拉曼光谱研究

研究了纯LiNbO_3晶体和由已二酸与苯甲酸的混合摩尔比分别为30%和80%时的质子源质子交换制作的LiNbO_3晶体的拉曼散射光谱.实验结果表明,纯LiNbO_3晶体的拉曼光谱在O～1000 cm~(-1)的波数范围内有11个拉曼峰,这些拉曼振动模式主要由[NbO_6]氧八面体的振动产生的;而质子掺杂的LiNbO_3晶体的拉曼光谱,在谱线的形状和数量方面,除了与纯LiNbO_3晶体的拉曼峰相同外,还发现了一个与晶体本征缺陷相关的局域模672cm~(-1)峰,它的相对强度随着本征缺陷的程度的增加而增大,同时掺质子的浓度较大时,多数拉曼谱峰位置向高波数方向稍微移动.实验还表明,掺杂质子浓度越大,波导的模数越多,表面折射率变化、波导深度越大.

Abstract：

The Raman spectra of pure and proton — exchanged LiNbO_3 crystals were investigated,and those protonated crystals were fabricated by proton source which was formed by a mixture of adipic and benzoic.And two concentration rates of 30% and 80% were applied,respectively.The experimental results show that there are eleven Raman peaks in the 0～ 1000cm~(-1) frequency region of the pure LiNbO_3 crystal,and those Raman peaks belong to [NbO_6] octahedron lattice vibration.For the Raman spectra of protonated LiNbO_3 crystals,besides the same Raman peaks as the pure LiNbO_3 crystal in shape and number,a local Raman peak 672 cm~(-1) is found and attributed to the intrinsic defects.Higher H~+ concentration in the protonated crystal leads to more intrinsic defects and a higher relative intensity of the local Raman peak 672 cm~(-1).Meanwhile,when the H~+ concentration is higher,the frequency of some Raman peaks of the protonated crystals will shift to high wave number distinctly,and both the change of the surface refractive index and the waveguide depth are larger.     

Research and Design of Ge0.6Si0.4／Si Strained—layer Superlattice Planar Optical Waveguide

Calculation shows that the refraction index of Ge0.6Si0.4/Si strained-layer superlattice n≈3.64,when Lw=9 nm and Lb=24 nm.An algorithm of numerical iteration for effective refraction index is emploted to obtain different effective refraction indexes at different thickness(L) .As a result, the thickness of Ge0.6Si0.4/Si strained-layer superlattice optical waveguide,L≤363 nm, can be determlned, which is very important for designing waveguide devices.An optical waveguidecan be madeinto a nanometer device by using Ge0.6Si0.4/Si strained-layer superlattice.     

LiNbO_3光波导器件及其在光纤通信中的应用现状

ＬｉＮｒＯ＿３光波导器件不受光信号带宽限制，易实现系统的高效率和高速化，是构成现代超高速、大容量和长距离光纤通信干线系统和光交换系统极具魅力的关键器件。本文着重介绍ＬｉＮｂＯ＿３光波导及其器件的原理、结构、性能与制作技术，以及在光通信领域中的应用。     

用模耦合理论讨论低压驱动高效LiNbO3波导的特性

本文通过深入分析模耦合理论及其有关参量的关系,讨论了LiNbO_3介质波导在低电压驱动下高效率的模式转换特性与滤波特性。指出了合理的电极结构设计可显著地减小电极间距与提高交迭系数,大大地减小驱动电压。