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。
纤维与波导光学 频率响应 光束传播法 质子交换光波导 硅包层 fiber and waveguide optics frequency response beam propagation method protonexchanged optical waveguides silicon clading
浙江大学光学仪器国家重点实验室,浙江 杭州 310027
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。
材料 质子交换光波导 有效折射率 稳定性 铌酸锂 苯甲酸锂
1 上海理工大学光学与电子信息工程学院, 上海 200093
2 海南师范学院物理系,海南 海口 571158:607～608
3 上海交通大学应用物理系,上海 200240
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6 h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。
导波光学 LiNbO3晶体 质子源 质子交换光波导 X射线衍射
系统地研究Z切LiNbO3晶体中质子交换 波导和退火质子交换波导的特性, 得到了质子交换过程中的扩散常数和激活能, 发现了质 子交换波导的折射率呈线性阶跃型的折射率分布。 通过连续退火, 波导的折射率分布由线 性阶跃型向高斯型过渡。 退火可分为两个阶段, 波导深度的增加在第一阶段随退火时间成 指数关系, 第二阶段与退火时间的平方根成线性关系。
LiNbO3质子交换光波导 退火 折射率分布
1 天津大学精密仪器工程系, 天津 300072
2 天津大学分析中心, 天津 300072
对质子交换光波导生长机理进行了研究并给出了波导层厚度的计算公式。
质子交换光波导 生长机理 波导层厚度
1 长春光学精密机械学院光学物理系, 长春 130022
2 四平教育学院物理系, 四平 136000
在可见光域(632.8 nm光波段)研制出钛扩散铌酸锂质子交换光波导偏振器。同时,给出波导偏振器参数测试装置。在理论上,利用物理光学和波导色散理论分析与计算了这种偏振器的消光比,分析了影响器件性能的各种因素。理论计算与实验结果符合良好。
质子交换光波导型偏振器 波导色散理论 偏振消光比
1 山东大学晶体材料研究所, 济南 250100
2 山东大学光学系, 济南 250100
分析了质子交换光波导的生长动力学并给出了波导层厚度与生长时间的计算公式.
质子交换光波导 对流扩散
本文用质子交换反应在5mol％MgO:LiNbO_3晶体中引起了e光折射率的增加,晶体中MgO的存在并不影响LiNbO_3质子交换光波导阶跃型折射率分布的特点。用常规的质子交换法制备的MgO:LiNb·O_3波导存在着损耗大和有效折射率不稳定的缺点,经过退火处理后,这些缺点可明显地得到改善。
掺镁铌酸锂晶体 质子交换光波导
