基于飛秒激光的鈮酸鋰波導及周期性光柵的設計.pdf

1、由于波導光柵易大規(guī)模集成與生產，可實現(xiàn)實時調諧，近年來受到廣泛關注。波導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光柵，其調諧速率更快。波導的制備方法主要有鈦擴散、質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注。而短周期的Bragg波導光柵由于其周期較小，制備工藝更加復雜也更具挑戰(zhàn)性。
　　本文以X切LiNbO3晶體為基底，對

2、飛秒激光刻寫LiNbO3波導進行實驗研究。并結合轉移矩陣理論以及LiNbO3晶體的電光效應，設計了一次性制備的雙邊調制Bragg波導光柵，并在雙邊調制的基礎上設計了外加電極結構的可調諧Bragg波導光柵和可調諧啁啾Bragg波導光柵。具體工作內容如下：
　　第一，對LiNbO3晶體進行了簡單介紹，包括其折射率橢球、電光效應和光折變效應，詳細介紹了飛秒激光刻寫的LiNbO3理論基礎，對周期性波導光柵的理論模型進行具體的推導和分析。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，設計一種一次性制備的雙邊調制Bragg波導光柵結構，該結構通過周期性改變波導的寬度實現(xiàn)空間調制的波導光柵。并通過數(shù)值模擬分析該結構的波導光柵反射譜特性與波導寬度、波導寬度差、光柵占空比及波導變化的形狀的關系。
　　第四，在雙邊調制Bragg波導光柵的基礎上，設計