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 .     

近非临界相位匹配温度调谐MgO：LiNbO3OPO

通过对MgO:LiNbO3参量过程温度相位匹配及走离角，允许参量等运转参数的理论计算与分析，确定了晶体的切割角度θ=82℃，以近非临界相位匹配（NCPM）取代NCPM，将温度调节范围控制在较低的温度上，研制了532nm泵浦的MgO:LiNbO3温度调谐脉冲光学参数振荡器（OPO），在800～1700nm波段实现连续调谐输出。参量泵浦功率密度阈值为57.3MW/cm^2，泵浦能量约2倍阈值处，单谐振（SRO）参量转换效率为11%以上。     

Si(111)上生长LiNbO_3薄膜的研究

利用射频磁控溅射的方法,在Si(111)衬底上制备了LiNbO3薄膜。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了衬底温度、退火温度和溅射气体压强对LiNbO3薄膜结晶和表面形貌的影响,并用椭圆偏振仪测量了薄膜的厚度和折射率。结果表明:衬底温度为450℃时制备的薄膜,退火前后都没有LiNbO3相生成;衬底温度为500～600℃时,LiNbO3薄膜出现(012)、(104)和(116)面衍射峰,经600℃退火后3个衍射峰的强度加强;衬底温度为600℃时,经600～900℃退火得到的LiNbO3薄膜,除出现(012)、(104)和(116)面衍射峰外,还出现(006)面衍射峰;溅射气体压强从0.8 Pa增大到2.4 Pa时,经800℃退火后得到的LiNbO3薄膜表面晶粒团簇变小,而0.8 Pa制备的薄膜经800℃退火后LiNbO3相的结晶程度较其它压强下完善;900℃退火后得到的LiNbO3薄膜折射率为2.25,与LiNbO3晶体相当。     

铌酸锂铁电薄膜的制备与表征

采用柠檬酸盐法制备铌酸锂铁电薄膜。探讨了柠檬酸（CA）和乙二醇（EG）的用量、pH和水浴温度等工艺参数对溶胶性能的影响。采用XRD和TG—DTA研究了铌酸锂（LiNbO3）晶相的形成过程，用XRD和AFM对所制得薄膜的物相组成和表面形貌进行了表征。结果表明，当前驱体溶胶的pH为7．5，水浴温度大于80℃，n（CA）：n（Li＋Nb）=3：1，n（CA）：n（EG）=1：2时，可以获得稳定性好的溶胶。薄膜经缓慢升温至800℃热处理，可以获得单相、表面光滑、晶粒大小均匀、晶粒大小为70nm的LiNbO3铁电薄膜。     

基于压电力显微镜的铌酸锂电畴稳定性研究

研究了Z切700 nm厚的单晶铌酸锂(LiNbO₃)薄膜电畴的调控方法。利用X射线衍射仪(XRD)和原子力显微镜(AFM)对单晶LiNbO₃薄膜的晶向和形貌进行了表征,并通过外加电场对单晶LiNbO₃薄膜电畴进行调控。研究结果表明,该LiNbO₃薄膜具有单一的(006)衍射峰,表面光滑、粗糙度低(均方根粗糙度小于1 nm)。通过外加电场和预设电畴图案对LiNbO₃电畴进行精准调控,并测试了电畴稳定性。测试结果显示,调控后的电畴在温度为25~150℃内处于稳定状态,且在30 d内保持稳定,未发生弛豫现象。该研究为LiNbO₃电畴工程器件的研发和应用提供了重要的技术支撑。     

LiNbO3电光调制器的小信号功率测试法研究

阐述了小信号功率测试法测量LiNbO3电光调制器频率响应的原理,对传统的小信号功率测试法加以改进,在以网络分析仪（VNA）为主的常用扫频测试系统基础上建立起一套简单可靠的新型测试系统,实现了计算机控制自动测量。改进的测试方法考虑了测试系统中微波器件固有频响对测试结果的影响,并通过对器件进行校准加以消除。通过实验表明该方法的准确性。     

Modulation Depth Based on Frequency-shift Characteristic of LiNbO3 Waveguide Electro-optic Intensity Modulator

The modulation depth,defined according to practical mod-ulation results,which changes with the microwave power and its fre-quency,is significant for systems utilizing the frequency-shift charac-teristic of the LiNbO3 waveguide Electro-Optic Intensity Modulator (EOIM).By analyzing the impedance mismatch between the micro-wave source and the EOIM,the effective voltage applied to the RF port of the EOIM is deprived frcm the microwave power and its fre-quency.Associating with analyses of the phase velocity mismatch be-tween the microwave and the optical wave,the theoretical modulation depth has been obtained,which is verified by experimental results.We provide a method to choose the appropriate modulation depth to optimize the desired sideband through proper transmission bias far the system based an the frequency-shift characteristic of the EOIM.     

双掺杂LiNbO3晶体中光栅均匀性的优化研究

研究了非挥发全息记录中南于紫外光的强吸收而引起的光栅非均匀性，分析了这种非均匀性对光栅衍射效率的影响。结果显示，非均匀性致使光折变光栅的平均强度减弱，衍射效率降低。提出了采用两束等光强的敏化紫外光由晶体两侧入射的优化方案以改善光栅的均匀性，提高光栅的衍射效率。通过联立两中心带输运物质方程和双光束耦合波方程，进行了相应的理论模拟，并给出实验验证。结果表明双侧紫外光照射能够实现均匀性较好的光栅，是提高衍射效率的有效途径之一。     

组合外加电场提高Fe∶LiNbO_3中90°记录体全息的衍射效率

针对90°全息记录结构的特殊性,在记录和读出阶段分别施加不同极性的外加电场,实现了Fe∶LiNbO3晶体中高衍射效率的全息记录和读出。在库赫塔列夫(Kukhtarev)方程基础上引入两维耦合波理论,对组合外加电场提高掺铁铌酸锂晶体光折变特性的机理进行了探讨。实验和理论计算结果都表明这种分别在记录和读出过程施加不同极性组合的外加电场是在Fe∶LiNbO3中实现高衍射效率90°记录结构体全息的有效技术方案。