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.     

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。     

铜离子交换单步掩埋BK7玻璃波导的制备与表征

利用Cu离子交换技术制备了BK7玻璃平面光波导,在6328nm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方法计算并确定了平面光波导的折射率分布,通过对折射率分布进行函数拟合,发现离子交换后的样品折射率分布近似符合改进后的高斯分布,样品的折射率分布似乎是一个掩埋波导的折射率分布,求出所制备玻璃平面光波导在570℃的扩散系数De≈12133×10-14m2s。同时,对所制备波导进行了电子显微镜(EMS)和次级离子质谱(SIMS)测试,得到了铜离子在玻璃表面的浓度分布,从而证明了实验所得到的BK7玻璃平面光波导是掩埋波导。这种掩埋平面波导是由单步Cu离子交换技术得到的。     

离子交换单模玻璃平面波导折射率分布的确定

用Ag-Na离子交换技术制备了玻璃平面波导.求解扩散方程得到Ag离子在玻璃内部浓度分布.使用一次多项式模拟的方法求解折射率变化与Ag离子浓度变化之间的关系,从而得到了单模平面波导的折射率分布,并验证其与同等实验条件(离子交换时间除外)的多模波导获得的折射率分布函数基本一致.     

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。     

混合熔盐离子交换玻璃光波导的制备与特性研究

采用AgNO3和KNO3的混和熔盐作为离子源，系统地研究了K9玻璃离子交换过程中熔盐配比、交换时间和交换温度等工艺参数对波导性能的影响，得到离子交换玻璃波导折射率分布符合高斯函数形式，建立了波导特性与离子交换工艺参数间的联系。测试得到离子交换平板波导的传输损耗为0．45dB／cm，并利用离子交换技术在K9玻璃上制备了一种跑道形谐振腔滤波器，实现了滤波效应。     

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。     

用Tl_2SO_4制造玻璃光波导

本文报道了用TI盐(TI_2SO_4)离子交换法制备玻璃光波导的实验结果。与用AgNO_3离子交换制备的光波导相比,波导损耗较低,折射率分布呈准阶跃型,拟合确定其折射率分布函数为费米函数,折射率增量Δn>0.13。     

Y分支3维光波导横截面折射率分布

为了实现一个表达式同时反映Y分支光波导在纵横两方向上的折射率分布,通过对玻璃结构和离子交换过程进行分析,采用逆向分离变量法提出了基于横向和纵向两个方向折射率分布函数乘积的横截面折射率分布函数,并利用MATLAB软件对优化结果进行了编程模拟。利用Tl+-Na+离子交换法在BK7玻璃基底上制备了Y分支12型3维光波导,利用雅明干涉法对光波导横截面的折射率分布进行了测量。结果表明,利用改折射率分布函数模拟得到的Y分支光波导横截面折射率分布与雅明干涉法实验测得的结果吻合。该改进型折射率分布函数可以对Y分支光波导横截面折射率分布进行模拟,能准确快捷地对Tl+-Na+离子交换Y分支3维光波导横截面折射率分布进行重建。     

多模掩埋式平面玻璃波导的制作及测试

利用加电场的离子交换和热处理等方法制作膜厚深的多模玻璃波导,并采用二步法制作了多模掩埋式平面玻璃波导,测试了m线谱,用White法计算了波导的折射率分布。     

激光直写法制备条形光波导中的功率密度阈值

采用溶胶-凝胶法(sol-gel)在Si基SiO2衬底上制备了SiO2-TiO2芯层薄膜,构成了以SiO2为下包层,空气为上包层的平面光波导。利用光纤激光器对平面波导的芯层进行直写,结合后续的化学腐蚀工艺得到了SiO2-TiO2条形光波导,并着重研究了激光直写波导过程中存在的功率密度阈值以及阈值随薄膜预热处理温度的变化关系。研究结果表明,激光直写SiO2-TiO2波导存在起始收缩阈值和烧蚀损伤阈值;随着薄膜热处理温度的提高,两个阈值同时增大,其中损伤阈值的增大趋势要大于收缩阈值;因而薄膜可承受的直写光斑直径变小,所得波导宽度显著减小。最后对直写制得条形光波导的导光性能作了测试分析,验证了波导的三维导光性。     

Wavelength dispersion of effective refractive indices of Rb:KTiOPO/sub 4/ optical waveguides

Multimode planar optical waveguides in z-cut KTiOPO/sub 4/ (KTP) substrates have been fabricated using Rb/sup +/:K/sup +/ ion-exchange process. Variations in the refractive index profile and the surface index change with wavelength in these waveguides are approximated by a simple relation. The dispersion characteristics of the effective refractive indices for different guided modes before and after annealing are calculated based on this approximation and the WKB method. Furthermore, the wavelength dispersion can also be expressed using a sellmeier-like equation, and there is an excellent agreement between the calculated values and the measured data.     

Computational modeling of diffused channel waveguides using adomain integral equation

A domain integral equation is proposed for the computational modeling of diffused channel waveguides. In the modeling the propagation properties and the field distributions of the lower order guided modes are computed. The method is used to design the channel waveguides that are realized by an ion-exchange process in glass substrates. In particular, the method is applied to the design of ion-exchanged waveguides with low fiber/chip coupling losses. The aim is to realize modal distributions in the channel waveguides that closely match the rotationally symmetric field distributions of the HE₁₁ fiber mode. Some technological aspects of the realization of such ion-exchange waveguides are indicated, and various numerical results relevant to the design process are presented     

求解非均匀平面波导导模的一种新方法

本文给出一种新方法,用多层平板波导逼近非均匀平面波导,借助递推公式用牛顿切线法求解本征值方程,以求出非均匀平面波导导模的传播常数与模场分布。本方法优点在于程序简短通用,计算工作量小,求得结果与精确数值解十分吻合(直至近截止区)。本文给出了各种类型的非对称与对称渐变折射率平面波导的结果。     

玻璃平面波导的热键合制备与界面扩散研究

铒镱共掺磷酸盐玻璃平面波导在散热和抑制非线性效应方面具有独特优势,可开发作为近红外1.5 μm高平均功率固体激光器的增益介质,具有重要意义。文中应用光胶热键合方法制备铒镱共掺磷酸盐玻璃平面波导,研究了预键合阶梯升温过程对键合质量的影响。通过电子探针表面分析（EPMA）得到键合温度和键合时间对键合界面分子扩散层厚度的影响,并根据Fick第二定律,探讨了一维等效假设下的芯层玻璃中的Yb3+扩散机理,建立了热键合过程中的固-固界面分子扩散模型。最终通过选择最优的热处理工艺参数,得到了键合质量良好且键合强度达到11.63 MPa的芯层厚度为100 μm的三明治结构平面波导。     

P(VDF/TrFE)聚合物薄膜光波导的实验研究

采用棱镜耦合法和偏振反射技术研究了Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）聚合物薄膜光波导特性。配制适当重量比浓度的Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）溶液,通过提高极化时的温度,可制成均匀透明的极化聚合物薄膜平面波导。Ｐ（ＶＤＦ／ＴｒＦＥ）成膜后薄膜内部的晶界与晶粒对于其光学性质的影响可以获得较大改善。样品用旋涂法制备。研究了制备工艺对光学特性的影响。     

单纯形法在非线性光波导传播特性分析中的应用

简要介绍了优化理论中的单纯形方法,并且应用到求解介质非线性光波导的色散方程。文中计算了非线性光波导传输特性的2个实例,1）非对称3层平板波导,由线性衬底、克尔型芯区和线性包层（LNL）组成;2）对称3层平板波导,由克尔型包层、衬底及线性芯区组成（NLN）。数值结果表明,非线性光波导的色散方程很困难求解时,单纯形方法对于分析非线性光波导的传输特性简便而且有效。     

Numerical modeling of second harmonic generation in opticalwaveguides using the finite element method

A numerical study of second harmonic generation (SHG) in optical waveguides is presented using the finite element method (FEM) and the Crank-Nicholson split-step procedure. Results are given for a Cherenkov radiation scheme in both planar and channel waveguides. Also presented are results obtained on frequency doubling for guided modes in both planar and channel waveguides, using the quasi-phase-matching scheme