焦磷酸质子交换LiNbO3光波导制备技术研究

采用焦磷酸质子交换技术制备LiNbO3光波导,总结了交换条件、退火工艺和波导特性的实验结果,报告了表面腐蚀情况和单模条件。测量分析了退火前后波导折射率分布的变化,采用循环迭代法拟合折射率分布。结果显示退火前后的折射率分别呈近似阶梯和近似指数的分布,均可用费米函数良好地描述。     

质子交换LiNbO3平板波导及其导波层的色散关系研究

本文实验研究了用于新型光子器件的质子交换ＬｉＮｂＯ３的平板波导,在各种条件下制备了质子交换波导,建立了波导制备交换条件与波导参数之间的联系,获得了导波层的色民得到的结论对波导中非线性光学过程提供了理论基础。     

硬脂酸质子交换X切LiNbO3光波导的制备技术研究

利用无毒、无腐蚀性的硬脂酸作为交换质子源, 研究了在X切LiNbO3晶片上制作单模条形光波导的工艺技术。通过对平板光波导的交换及退火特性的研究, 确定了获得单模条形光波导的工艺参数, 制作并测试了条宽不等的X切Y传LiNbO3单模条形光波导。结果表明该工艺条件下制作的条宽为6μm的单模波导实现了小于1dB/cm的传输损耗, 为采用硬脂酸作为交换质子源研制X切Y传LiNbO3集成光波导器件奠定了基础。     

硬脂酸质子交换X切LiNbO3光波导的制备技术研究

利用无毒、无腐蚀性的硬脂酸作为交换质子源,研究了在X切LiNbO3晶片上制作单模条形光波导的工艺技术。通过对平板光波导的交换及退火特性的研究,确定了获得单模条形光波导的工艺参数,制作并测试了条宽不等的X切Y传LiNbO3单模条形光波导。结果表明该工艺条件下制作的条宽为6μm的单模波导实现了小于1dB/cm的传输损耗,为采用硬脂酸作为交换质子源研制X切Y传LiNbO3集成光波导器件奠定了基础。     

质子交换LiNbO3波导的特性研究

本文研究了采用质子交换与退火工艺相结合所制作的LiNbn_3波导的特性。用WKB法测量了折射率分布剖面,并提出一种新的两棱镜法测量了波导损耗。结果表明:质子交换与退火工艺相结合,可使LiNbo_3波导的表面折射率降低0.0363,波导层向衬底内扩展,折射率剖面变为渐变形,同时损耗降低到0.4dB。     

利用缓冲质子源制作LiNbO3光波导:光学特性及稳定性研究

利用缓冲质子源(苯甲酸中掺入一定量的苯甲酸锂)在Z切LiNbO3基底上制作了质子交换平面光波导，得到了不同掺杂摩尔分数(0．5％，1．0％和1．5％)的缓冲质子源质子交换波导的有效扩散系数及折射率分布。随着质子源中苯甲酸锂的摩尔含量逐渐增加，质子交换的有效扩散系数呈指数衰减，同时波导表面折射率增量线性递减。研究了有效折射率的稳定性特征，并与用纯苯甲酸制作的光波导进行了比较，发现利用缓冲质子源制作的LiNbO3光波导的稳定性明显优于纯苯甲酸制作的光波导。     

缓冲质子源LiNbO3波导折射率计算及实验

为实现铌酸锂退火质子交换(APE)波导折射率分布的准确计算,选择含苯甲酸锂的苯甲酸缓冲液作为质子交换质子源,高温退火制作了波导样本.针对该工艺过程建立退火质子交换波导模型,包括非线性扩散模块和光学数值仿真模块,分别计算APE波导折射率及其模式有效折射率.以测得的样本波导模式有效折射率和计算的有效折射率差的均方根构建评价函数(FOM),结合遗传算法提取该工艺条件下质子扩散参数,实现了不同交换深度和退火时间波导折射率分布及其光学特性的一体化计算.实验表明:FOM小于0.001,计算折射率分布同IWKB方法测得结果吻合较好,最大偏差约0.002.     

质子交换LiTaO3平板光波导的表征

本文采用质子交换法制备了Ｚ切ＬｉＴａＯ３晶体平板光波导，并研究了退火前后波导的光学性能。讨论并用实验结果验证了退火前后波导内折射率的分布，实验证明退火前波导层的折射率分布为阶跃型，退火后其分布为费米型。在６３２．８ｎｍ的Ｈｅ－Ｎｅ激光波长下的测量结果表明：质子交换ＬｉＴＡＯ３波导层折射率增量退火前约为０．０１２，退火后为０．０２５。     

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。     

LiNbO3质子交换光波导退火特性的研究

本文报道ＬｉＮｂＯ３质子交换波导的退火特性。用ＩＷＫＢ法计算了热退火前后的折射率分布，并采用广义高斯函数对计算出的折射率分布曲线进行了拟合，反映出该函数能准确而灵活地描述退火质子交换光波导的折射率分布及其变化。在实验中发现，高温下较长时间退火，导模消失。     

质子交换铌酸锂波导的退火工艺

介绍了质子交换铌酸锂波导的制作工艺,比较分析了不同切向、不同退火温度、不同退火时间下铌酸锂波导的特性。     

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。     

铌酸锂波导中折射率改变的物理机制研究

本文结合构成铌酸锂波导的两种方法对影响折射率的因素做了较详尽的探讨。从微观机理上解释了两种方法中折射率改变的不同现象,给出了折射率改变的不同原因。扩Ti中引起折射率改变的主要机理是弹光效应,质子交换中则是二次电光效应和克分子极化。     

新的质子源质子交换制作的Z切LiNbO3光波导特性

研究了用己二酸和苯甲酸的不同混合摩尔比作为质子源交换制作的Z切LiNbO3光波导的表面折射率改变、波导深度、折射率分布等光学特性。结果表明，在交换温度为230℃，交换时间为6h时，混合摩尔比较高时，波导为β4相；较低时，为β3相。在β4相时，混合摩尔比越大，波导的表面折射率改变和波导的深度越大；在β3相时，不同的混合摩尔比交换的波导光学特性差别不明显。用双晶X射线衍射法对单苯甲酸和混合摩尔比为60％制作的光波导进行X射线衍射。以上结果对波导器件的制作及理解波导折射率改变的物理机制提供了一些有用的信息。     

不同质子源的Z切LiNbO3质子交换平面光波导的研究

本文研究了比较了不同质子源的质子交换ＬｉＮｂＯ３光波导的特性。     

光通信中的LiNbO3集成波导电光器件

本文介绍了现在应用的几种LiNbO_3集成波导电光器件,讨论了调制器、开关、偏振器、滤光器等的工作机制和性能,并侧重介绍了当今光通信中应用最多的调制器件。     

质子交换MgO：Linbo_3波导及其镁含量对波导性能影响的研究

报道了不同镁含量质子交换ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ３波导的制备与表征。采用多个测量波长，测量并计算了不同镁含量的Ｚ切质子交换ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ３波导的阶跃式折射率分布，结果表明多波长测量结果一致。给出了波导层折射率增量的波长色散，发现了波导层折射率增量和同一温度下波导的扩散系数随晶体中镁含量的增加而减小，最后讨论了镁含量对波导性能影响的机制。     

具有梯形截面凸状介质波导的色散曲线分析

本文利用WRM方法对具有梯形截面的凸状波导的色散曲线进行了分析和计算,其结果与实验值接近。这点非常有意义,因为即使波导截面不是短形,也可以用较简单的WRM方法来设计具有特定模式传播性质的条形波导。     

铌酸锂退火质子交换光波导的有限元法分析

本文用有限元(Ｆｉｎｉｔｅ Ｅｌｅｍｅｎｔ Ｍｅｔｈｏｄｓ－ＦＥＭ)的数值计算方法分析了铌酸锂晶体中的退火质子交换(Ａｎｎｅａｌｅｄ Ｐｒｏｔｏｎ Ｅｘｃｈａｎｇｅｄ－ＡＰＥ)光波导,并给出了对应于不同退火时间的铌酸锂光波导的有限元精确数值分析结果．