電場(chǎng)輔助離子交換波導(dǎo)的研究.pdf

1、漸變折射率光波導(dǎo)是光通信和集成光電子學(xué)領(lǐng)域中的關(guān)鍵元件之一。目前，已有多種成熟的工業(yè)技術(shù)，特別是擴(kuò)散、離子交換和離子注入等技術(shù)，可以制備低損耗的漸變折射率光波導(dǎo)。在光放大器、激光器、通信器件、傳感器、分束器及其他器件中，漸變型光波導(dǎo)已獲得了愈來愈廣泛的應(yīng)用。而K離子交換制備漸變折射率波導(dǎo)因其損耗小，成本低，備受人們關(guān)注。 本文主要面向用于生產(chǎn)玻璃波導(dǎo)的電場(chǎng)輔助K離子交換技術(shù)的研究和實(shí)驗(yàn)。文章首先較為全面的介紹了離子交換理論。包括

2、平板波導(dǎo)線光學(xué)模型，電磁場(chǎng)理論以及離子交換的機(jī)理，產(chǎn)生折射率變化的原因。然后再較為詳細(xì)介紹一些基本數(shù)學(xué)分析方法基礎(chǔ)上推導(dǎo)出離子交換波導(dǎo)的折射率分布理論模型。 本文的實(shí)驗(yàn)工作主要集中在新的電場(chǎng)輔助交換裝置方面。本文對(duì)電場(chǎng)輔助下K+離子交換的波導(dǎo)制備方法進(jìn)行了研究。傳統(tǒng)電場(chǎng)輔助K+離子交換方法須用到硅膠粘合玻璃與交換容器，受制于粘合材料溫度限制,只能采用低溫加熱K+混合物,得到的折射率變化較小。本文中新的制備方法通過在玻璃片上鍍金膜