基于飛秒激光的鈮酸鋰波導(dǎo)及周期性光柵的設(shè)計.pdf

1、由于波導(dǎo)光柵易大規(guī)模集成與生產(chǎn)，可實現(xiàn)實時調(diào)諧，近年來受到廣泛關(guān)注。波導(dǎo)光柵在材料選擇上具有多樣性和多功能性。利用鈮酸鋰（LiNbO3）等無機晶體材料制備的波導(dǎo)光柵，其調(diào)諧速率更快。波導(dǎo)的制備方法主要有鈦擴散、質(zhì)子交換以及飛秒激光刻寫等，其中，飛秒激光刻寫由于其高效快速、精確度高、損傷閾值低等優(yōu)勢受到越來越多的關(guān)注。而短周期的Bragg波導(dǎo)光柵由于其周期較小，制備工藝更加復(fù)雜也更具挑戰(zhàn)性。
　　本文以X切LiNbO3晶體為基底，對

2、飛秒激光刻寫LiNbO3波導(dǎo)進行實驗研究。并結(jié)合轉(zhuǎn)移矩陣?yán)碚撘约癓iNbO3晶體的電光效應(yīng)，設(shè)計了一次性制備的雙邊調(diào)制Bragg波導(dǎo)光柵，并在雙邊調(diào)制的基礎(chǔ)上設(shè)計了外加電極結(jié)構(gòu)的可調(diào)諧Bragg波導(dǎo)光柵和可調(diào)諧啁啾Bragg波導(dǎo)光柵。具體工作內(nèi)容如下：
　　第一，對LiNbO3晶體進行了簡單介紹，包括其折射率橢球、電光效應(yīng)和光折變效應(yīng)，詳細介紹了飛秒激光刻寫的LiNbO3理論基礎(chǔ)，對周期性波導(dǎo)光柵的理論模型進行具體的推導(dǎo)和分析。為

3、后續(xù)的研究做好理論鋪墊。
　　第二，對飛秒激光刻寫LiNbO3波導(dǎo)進行初步的實驗研究，分析激光功率以及激光輻照時間影響LiNbO3燒蝕點的作用機理。
　　第三，設(shè)計一種一次性制備的雙邊調(diào)制Bragg波導(dǎo)光柵結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)通過周期性改變波導(dǎo)的寬度實現(xiàn)空間調(diào)制的波導(dǎo)光柵。并通過數(shù)值模擬分析該結(jié)構(gòu)的波導(dǎo)光柵反射譜特性與波導(dǎo)寬度、波導(dǎo)寬度差、光柵占空比及波導(dǎo)變化的形狀的關(guān)系。
　　第四，在雙邊調(diào)制Bragg波導(dǎo)光柵的基礎(chǔ)上，設(shè)計