鈦擴散鈮酸鋰波導及光柵的研究.pdf

1、近些年，信息產(chǎn)業(yè)得到了迅速發(fā)展，光通信系統(tǒng)能夠實現(xiàn)信息的高速化、大容量傳輸，使得構成全光通信網(wǎng)絡的集成光學器件成為研究的重點，而波導器件作為集成光學器件的重要組成部分，受到人們廣泛的關注。在制備波導器件的材料中，鈮酸鋰（LiNbO3）晶體因具有電光、聲光、非線性和光折變等優(yōu)良的光學性質，已被廣泛應用?；贚iNbO3晶體的波導制備工藝相對成熟，最常見的方法為鈦擴散法和質子交換法，在此基礎上，波導光柵的研究也得到了快速發(fā)展，制備波導光柵的

2、常見工藝有：光折變，電子束刻蝕和激光直寫等。
　　本文以x切LiNbO3單軸晶體作為基底材料，設計了鈦擴散LiNbO3單模波導，并對其進行了實驗制備和光學表征，研究了晶片與光刻膠溫度差對波導損耗的影響，此外，提出了兩種制備波導光柵的實驗方法。具體工作內(nèi)容如下：
　　1．利用光學射線法和有效折射率法分析了鈦擴散條形波導的模式色散方程，并對色散方程進行了數(shù)值仿真，確定了鈦擴散條形波導的單模條件。根據(jù)設計的單模條件，對鈦擴散LiN

3、bO3波導進行了實驗制備和光學表征，測量了波導的有效折射率和模場分布，并對實驗數(shù)據(jù)進行了總結分析，結果表明，制備出的波導具有低損耗和單模特性。
　　2．研究了晶片與光刻膠溫度差對波導損耗的影響，分別在較高和較低LiNbO3晶片與光刻膠的溫度差條件下，制備了鈦擴散LiNbO3波導，并對其進行了測量，對比實驗結果表明，較低溫度差下有較小的波導傳輸損耗，與仿真結果一致。因此，在制備鈦擴散LiNbO3波導的過程中，應盡可能減小晶片與光刻膠