SiO2脊形条波导热极化引起的电光效应

通过理论模拟对具有上覆盖层的SiO2脊形条波导结构进行了优化,在此基础上利用微电子工艺制作了SiO2脊形波导Mach-Zehnder 型电光调制器,并进行热极化引起的电光和非线性效应的研究.热极化过程大幅增强了样品的电光及非线性效应,二次电光系数由热极化前的1.56×10-22(m/V)2提高到热极化后的8.50×10-22(m/V)2,极化后得到了0.093pm/V的线性电光系数,对热极化的物理机理进行了理论分析.     

光折变晶体Ce:BaTiO3电光和压电系数的测量

用干涉仪的方法测量了Ce:BaTiO₃晶体的低频电光系数和压电系数．排除压电效应对光通过晶体引起相位的变化，得到低频下经极化的Ce:BaTiO₃单晶的电光系数r₄₂=1945±220pm/V和r₁₃=11.8±1pm/V．从而，为研究Ce:BaTiO₃晶体的光折变效应和理论计算提供了精确的线性电光系数 关键词：     

新型极化聚合物薄膜电光调制器研究

用对硝基偶氮苯类为侧链的键合型聚合物，采用高温电晕极化的方法制作电光薄膜，设计并构造极化聚合物薄膜电光调制器。当通光方向和极化方向平行并且垂直于极化聚合物薄膜的表面时，利用法布里-帕罗（F-P）腔中多光束干涉，可以把通过的光由位相调制转化为强度调制，有利于电光调制器的小型化和高速封装。用这种聚合物薄膜电光调制器测量了锢锡氧化物共面波导上的电信号，并对系统的工作原理进行了分析。实验结果表明，薄膜调制器具有线性电光效应；当F-P腔的精细因子为20（为1.3μm的光），调制电场为1V/μm时，研制的极化聚合物电光调制器的调制深度可达到0.01%。     

低阈值极化电压玻璃光波导电光效应的研究(英文)

采用热极化技术对掺锗玻璃条形光波导进行极化,通过光纤连接(单模)的Mach ZehnderInterferometer系统测量条形波导内诱导出的电光效应,系统地研究了大气环境下极化条件(极化温度、极化时间、极化电压)对电光效应的影响.结果表明:在最佳极化条件下(406℃、-2.4kV、20min),波导内的电光系数为rTM=0.059±0.001pm/V,rTE=0.053±0.001pm/V,且波导结构中存在一个较低的阈值极化电压(100V)和阈值极化温度(80℃),此时在波导样品内仍能被激发出可观察的电光效应;实验还发现采用负极化诱导方式产生的电光系数较正极化提高15%左右.     

Sr0.61Ba0.39Nb2O6薄膜的电光特性

用激光脉冲沉积(PLD)法在MgO(001)衬底上成功地生长、制备出了外延Sr_0.61Ba_0.39Nb₂O₆(SBN61)电光薄膜;通过SBN61电光薄膜椭偏光谱测量的分析研究,得到了SBN61电光薄膜的光学常数;通过电致双折射方法对生长在(001)MgO衬底上的SBN61薄膜的电光性能进行了测量研究,发现SBN61电光薄膜电致双折射的变化Δn与所加电场E成平方关系,其二次电光系数R=0.21×10^-16(m/V)²。     

采用接触式极化法研制有机聚合物电光光波导调制器

结合器件的整体结构考虑，对接触式极化方法和工艺进行了研究，基于接触式极化法，设计并制作了聚合物电光光波导相位和偏振调制器。通过测量器件的偏振调制特性，在1550nm光波波长下，获得了最大电光系数为llpm／V，电光相位调制器的半波电压为45V。     

低阈值极化电压玻璃光波导电光效应的研究

采用热极化技术对掺锗玻璃条形光波导进行极化,通过光纤连接 (单模) 的Mach Zehnder Interferometer 系统测量条形波导内诱导出的电光效应,系统地研究了大气环境下极化条件(极化温度、极化时间、极化电压)对电光效应的影响.结果表明:在最佳极化条件下(406℃、-2.4 kV、20 min),波导内的电光系数为r_TM=0.059±0.001 pm/V, r_TE=0.053±0.001 pm/V,且波导结构中存在一个较低的阈值极化电压(100 V)和阈值极化温度(80℃),此时在波导样品内仍能被激发出可观察的电光效应;实验还发现采用负极化诱导方式产生的电光系数较正极化提高15%左右.     

一种具有高二阶非线性椭圆芯中空光纤

提出并制造一种新颖的椭圆芯中空光纤,采用热极化方法使其具有高二阶非线性,可用作相位调制器。该光纤在300℃温度、大于1×108 V/m强电场和9cm有效电极长度条件下热极化30min后,产生大的线性电光相移。基于双椭圆芯中空光纤构建一种纤内马赫-曾德尔干涉仪,通过观察干涉条纹的移动来评估相移,最终得到1.16pm/V的高二阶非线性系数和0.52pm/V的线性电光系数。该技术具有简单、灵活的特点,可以用来制作高电光系数器件,降低制作成本,并能进一步提高全光纤器件的集成度。     

三-α-(2,4-二甲基-3-戊氧基)溴硼亚酞菁的三阶非线性光学性质研究

应用Z扫描技术，在波长为532nm、脉宽为8ns条件下，对一种新型亚酞菁配合物三-α-(2,4-二甲基-3-戊氧基)溴硼亚酞菁的三阶非线性光学特性进行了研究，结果发现，该新化合物有较强的反饱和吸收(β=3.7×10^-10 m/W)效应和非线性自聚焦折射效应(n₂=7.2×10^-11esu)，其三阶非线性极化率χ⁽³⁾=1.1×10^-11esu.分析了溴硼亚酞菁配合物特殊的锥形分子结构和重原子溴的轴向配位等因素对其三阶非线性光学性质的重要影响. 关键词： 亚酞菁 Z扫描 三阶光学非线性     

M-Z型极化DANS聚合物电光波导强度调制器研究

研究了Mach-Zehnder型极化聚合物电光波导强度调制器的制备工艺.器件采用DANS (4-dimethylamino-4′nitro-stlibene)聚合物为电光波导材料，由电光波导层、上下介质缓冲层、上下金属电极层构成五层波导结构.对五层光波导各层之间的光学、化学以及微加工工艺的相互兼容性进行了深入研究.采用紫外光漂白方法制备出侧壁光滑的条波导，采用钨丝电晕极化方法对DANS聚合物波导进行有效极化，使其具有电光特性.通过优化器件制备工艺，研制出工作波长为1300 nm的M-Z型电光波导强度调制器原型器件.实验测得器件半波电压约为10 V，调制带宽约为1 GHz.     

Waveguide electro-optic modulator in fused silica fabricated by femtosecond laser direct writing and thermal poling

An integrated electro-optic waveguide modulator is demonstrated in bulk fused silica. A Mach-Zehnder interferometer waveguide structure is fabricated by direct writing with a femtosecond laser followed by thermal poling. A 20 degrees electro-optic phase shift is achieved at an operating wavelength of 1.55 microm with an applied voltage of 400 V and an interaction length of 25.6 mm, which correspond to an estimated effective electro-optic coefficient of 0.17 pm/V for the TE-polarized mode.     

Second-order nonlinear optical properties of poled coumaromethacrylate copolymers

Second-order nonlinear optical properties of newly designed and synthesized coumaromethacrylate side-chain polymers are reported. The optimum poling conditions were determined experimentally. The optimum poling temperature for these side-chain polymers is well above the glass transition temperature. The second harmonic coefficient of films poled by coronaonset at elevated temperature and the linear electro-optic coefficient of films poled by contact electrodes were measured. The stabilized value of the second harmonic coefficient, d ₃₃, at 1064nm fundamental wavelength was found to be 13 pm/V. The linear electro-optic coefficient, r ₃₃, exhibits strong dispersion ranging from 2 to 12pm/V in the wavelength range 477 to 1115 nm.     

一种特殊的非对称量子阱中的电光效应

运用密度矩阵方法推导出了特殊非对称量子阱中电光系数的解析表达式,并以典型的GaAs/AlGaAs非对称量子阱为例进行了数字计算.计算结果表明,量子阱的非对称性随着参数a的增大而增强,随着参数V₀的增大而减小.电光系数的最大值也随着参数a的增大而增大,随着参数V₀的增大而减小,表明电光系数将随着量子阱非对称性的增大而增大.在取不同的参数a和不同的参数V₀时,电光系数和入射光子能量的关系分别被绘制成曲线图.在图中分别有三个不同的峰,而且系统的非对称性越大,峰值就越大.随着量子阱非对称性的增大,曲线中的峰向能量低的方向移动.另外,在这种量子阱中得到了比较大的电光系数,大约在10^-6m/V量级.随着近来纳米制作技术的进步,使得在实验上制作这种特殊非对称量子阱并得到较好的非线性材料成为可能.     

光纤热极化过程的实时测试研究

通过热极化可以使中心对称的熔石英光纤中产生二阶非线性效应和线性电光效应。为了解各热极化过程参量对热极化产生的线性电光效应的影响,利用全保偏光纤马赫一曾德尔干涉仪构造了一套光纤热极化的实时线性电光效应测试系统,并利用其进行了光纤热极化全过程的监控测试。在线测试了热极化过程的一些参量,例如极化电压、极化时间、以及极化温度等对热极化光纤中产生的线性电光效应的影响。实时测试研究表明,在光纤中施加尽可能高的极化电场将可能在光纤中产生较高的线性电光效应。对侧边抛磨光纤结构的热极化器件,考虑到器件的抗强电场击穿能力,可选用3．o～4．0kV左右的极化直流电压。当施加3．0kV左右的极化电压时,热极化优化时间约为16min,最佳热极化加热温度约为190℃。     

铁电钾钠铌酸锶钡薄膜电光性能的研究

采用溶胶-凝胶法在氧化镁单晶衬底上制备了符合化学计量比的完全填充型铁电钾钠铌酸锶钡(KNSBN)薄膜，通过X射线衍射，摇摆曲线，X射线Φ扫描，扫描电子显微镜等方法研究了薄膜的微结构，采用Adachi法研究了薄膜的电光特性. 实验发现，KNSBN薄膜在氧化镁(001)单晶衬底上沿c轴外延生长，K⁺，Na⁺的引入有效地提高了薄膜的横向电光系数r₅₁. 成分为K_0.2Na_0.2Sr_0.24Ba_0.56Nb₂O₆, K_0.2Na_0.2Sr_0.6Ba_0.2Nb₂O₆, K_0.2Na_0.2Sr_0.72Ba_0.08Nb₂O₆的三种KNSBN薄膜的r₅₁值分别为108.52pm/V, 119.98pm/V, 126.96pm/V，r₅₁的数值随Sr²⁺含量增加而增大. 关键词： 横向电光系数 钾钠铌酸锶钡 外延生长     

Studies of the second-order nonlinear optical properties of cubic boron nitride

Cubic boron nitride (cBN) is a kind of artificial wide-energy-gap semiconductor crystal, which has zinc blende structure with Td symmetry. The second-order nonlinear optical properties of cBN single crystal were investigated for the first time. Using a Q-switching Nd:YAG laser, the optical rectification and the second-harmonic generation at 532 nm from cBN single crystal were observed. In order to determine the nonlinear optical coefficient of a minute-size cBN sample, a simple method based on modified transverse linear electro-optic modulation was also introduced. This approach is convenient because it is unnecessary to know the absolute intensity of a probing beam for measuring the half-wave voltage of a cBN sample. Finally, cBN’s linear electro-optic coefficient γ₄₁=1.07×10^-14 m/V and nonlinear optical coefficient d₁₄(0,ω,-ω)=1.07×10^-13 m/V were obtained. PACS 42.65.An; 42.65.Ky; 78.20.Jq     

热及电场诱导石英光纤的电光系数

利用多载流子模型及单轴对称和光激励机理,从理论上计算了经热及电场诱导后的石英光纤的电光系数γ与D型光纤的距离d、诱导时间t和外加电压V的关系。结果表明,尽量缩短d并在适当时间内诱导,能有效提高电光系数;电光系数与外加电压近似平方根关系：γ33与γ13的比值非常接近3。理论结果与实验报道相当一致。