LiNbO3:Fe晶体中光写入阵列平面光波导的实验实现

采用两束相干平行光形成的干涉光场辐照LiNbO₃: Fe晶体,通过光折变效应在晶体中写入了阵列平面光波导.分别采用马赫-曾德干涉仪光路和光栅衍射法测量了阵列平面光波导的横向折射率分布和周期,并对所写入的阵列平面光波导进行了初步的导光测试.实验结果表明,用这种方法写入阵列平面光波导简便可行.     

LiNbO3∶Fe晶体中光写入阵列平面光波导的实验实现

采用两束相干平行光形成的干涉光场辐照LiNbO3∶ Fe晶体,通过光折变效应在晶体中写入了阵列平面光波导.分别采用马赫-曾德干涉仪光路和光栅衍射法测量了阵列平面光波导的横向折射率分布和周期,并对所写入的阵列平面光波导进行了初步的导光测试.实验结果表明,用这种方法写入阵列平面光波导简便可行.     

LiNbO3:Fe晶体中光写入平面光波导的导光特性研究

从光折变效应的单中心模型和载流子的光伏迁移机理出发给出了高斯片光在LiNbO3:Fe晶 体中导致的折射率变化分布的解析表达式.利用片光以“三明治”辐照方式在LiNbO3:Fe晶 体中写入了平面光波导结构.用切片干涉法测量了波导区的折射率分布，并对波导进行了简 单的导光测试.根据射线方程以及波导的折射率分布对光写入波导的导光特性进行了模拟计 算分析.研究结果表明，在LiNbO3:Fe晶体中光写入光波导是可行的. 关键词： LiNbO3:Fe晶体 光辐照法 平面光波导 导光特性 高斯片光     

LiNbO3:Fe晶体中光写入波导时折射率的变化规律

研究了利用光辐照法制作光折变波导时LiNbO3:Fe晶体中折射率变化的规律.分别采用波长为6328nm和532nm的寻常偏振和非常偏振的细激光束和片状激光束，在LiNbO3:Fe晶体中进行了写入波导实验.研究表明，制作波导的写入光宜采用寻常偏振光.在利用由光束辐照LiNbO3:Fe晶体形成的正折射率变化区域作为波导结构时，必须严格控制辐照时间.否则，由于长时间光辐照会带来较强的噪音栅以及折射率变化区域会发生扩展，而难以形成优 质波导.利用片光在“三明治”方式辐照下，以小曝光量制作波导时，可以避免噪音栅的 关键词： 光致折射率变化 光折变波导 光辐照法 LiNbO3:Fe晶体     

LiNbO_3:Fe晶体中光写入平面光波导的导光特性研究

从光折变效应的单中心模型和载流子的光伏迁移机理出发给出了高斯片光在LiNbO3:Fe晶体中导致的折射率变化分布的解析表达式 .利用片光以“三明治”辐照方式在LiNbO3:Fe晶体中写入了平面光波导结构 .用切片干涉法测量了波导区的折射率分布 ,并对波导进行了简单的导光测试 .根据射线方程以及波导的折射率分布对光写入波导的导光特性进行了模拟计算分析 .研究结果表明 ,在LiNbO3:Fe晶体中光写入光波导是可行的     

白光在LiNbO3∶Fe晶体中写入的任意折射率分布光波导

在理论分析LiNbO3∶Fe晶体中光致折射率变化分布与写入光的强度分布之间关系的基础上，提出了一种在该晶体中写入具有任意折射率分布光波导的新方法.利用由白光经电寻址空间光调制器得到的强度分布不同的片光辐照晶体，分别写入了折射率呈误差函数分布和平方律分布的光波导结构.采用干涉法测量了晶体中的光致折射率变化，并用推导出的折射率变化分布解析表达式很好地拟合了测量数据.实验结果表明，该方法是可行的.利用白光光源结合高分辨率的空间光调制器有望在多种光折变材料中制备出具有任意折射率分布的高质量光波导.     

白光在LiNbO_3∶Fe晶体中写入的任意折射率分布光波导

在理论分析Li NbO3∶Fe晶体中光致折射率变化分布与写入光的强度分布之间关系的基础上,提出了一种在该晶体中写入具有任意折射率分布光波导的新方法.利用由白光经电寻址空间光调制器得到的强度分布不同的片光辐照晶体,分别写入了折射率呈误差函数分布和平方律分布的光波导结构.采用干涉法测量了晶体中的光致折射率变化,并用推导出的折射率变化分布解析表达式很好地拟合了测量数据.实验结果表明,该方法是可行的.利用白光光源结合高分辨率的空间光调制器有望在多种光折变材料中制备出具有任意折射率分布的高质量光波导.     

外电场作用下掺杂SBN晶体的光致折射率变化

从实验上研究了不同外加直流电场作用下固液同成分的SBN:Cr和SBN:Rh晶体的光致折射率变化规律.测量结果表明:无外加电场作用时,晶体中的光致折射率变化不明显;若在光辐照晶体的同时,沿晶体c轴方向施加一定方向的外电场,则晶体中即刻出现显著的光致折射率变化.这种折射率变化随外加电场的增大而增大,并且电场方向不同,折射率变化的正负也不同.因而可以通过改变外加电场的极性和幅度控制SBN:Cr和SBN:Rh晶体中光致折射率的变化特性,这对于在该类晶体中制作动态光波导具有重要意义.     

外电场对SBN：Cr晶体二波耦合特性的影响及应用

对固液同成分SBN：Cr(Sr0.61Ba0.39Nb2O.6：Cr)晶体在外加直流电场作用下的光折变二波耦合特性及其应用进行了实验研究，分析了晶体的二波耦合强度增益 系数随外电场变化的趋势，并给出了实验测量结果.发现在适当的外电场作用下，晶体的光折变二波耦合增益和响 应速度可以得到一定程度的提高.进一步的研究表明，这种电场响应特性有助于改善SBN：Cr晶体的某些应用性能.利用该晶体通过光折变二波耦合非线性放大原理实现光学图像边沿增强时，通过给晶体沿轴向施加适当的外电场，可进一步提高图像边沿增强效果；在基于光 折变边沿增强预处理的联合变换相关器中，适当的外加电场可进一步改善联合变换相关器的相关识别性能. 关键词： SBN：Cr晶体 光折变二波耦合 边沿增强 联合变换相关器     

会聚激光扫描铌酸锂晶体写入光波导时的最佳曝光间距

对利用激光精细加工技术在铌酸锂(LiNbO₃)晶体中写入光波导时的最佳曝光间距进行了详细地理论分析和实验研究.通过数值求解简化后的光折变动力学方程组，对会聚激光束沿不同方向扫描晶体时的最佳曝光间距进行了详细的数值模拟.结果表明：最佳曝光间距的选取与写入光束的扫描方向无关；当聚焦激光束平行于光轴扫描晶体时，得不到波导结构，但可以采用“三明治”辐照方式得到对称的折射率分布.采用会聚的绿激光束扫描掺铁铌酸锂(LiNbO₃：Fe)晶体进行了实验研究，晶体中的光致折射率变 关键词： 激光精细加工 最佳曝光间距 光波导 3晶体')" href="#">LiNbO₃晶体     

SBN:Cr晶体中孤子诱导的实时平面光波导及其导光特性分析

通过数值模拟和实验对SBN:Cr晶体中的（1+1）维亮屏蔽空间孤子及其诱导的实时平面光波导的导光特性进行了研究.采用分步束传播法和Petviashvili迭代法对（1+1）维亮屏蔽空间孤子的特性进行了模拟.通过求解本征方程,对孤子诱导平面波导中存在的导波模式进行了数值求解.采用633 nm的He-Ne激光作为孤子诱导光束,532 nm的半导体泵浦的固体激光作为探测光,在固液同成分的SBN:Cr晶体中进行了实验研究.实验结果和数值模拟的结果符合的很好.而且结果表明SBN:Cr晶体中红光诱导的波导可以作为实时光波导.     

Light-induced scattering in SBN：Cr crystal under external electric fields and its suppression

In this paper, the enhancement of light-induced scattering in congruent SBN:Cr (Sr_{0.61}Ba_{0.39}Nb_2O_6:Cr) crystals in the presence of an externally applied electric field and its suppression are studied. If a coherent image is focalized in SBN:Cr crystal without applying external electric field, the output image will remain clear, because of the weak photorefractive effect in the crystal. When a field is applied properly along the crystal axis, markedly enhanced scattering from the signal beam and the output image dispersion can be observed due to the increase of the photorefractive two-beam coupling gain and the light-induced index change in SBN:Cr crystals. By introducing a coherent or incoherent beam with higher intensity the light-induced scattering can be suppressed through the erasure of scattering gratings. The difference between coherent and incoherent beam is that the former can also amplify the signal beam as the scattered light is removed, whereas the latter can only make the signal beam revert to its initial state. The results obtained under different experimental conditions are consistent with theoretical analysis.     

Investigation of a UV-laser generated waveguide in a planar polymer chip using an improved interferometric method

Polymeric integrated-optical waveguides are prepared in a planar polymer chip by UV-laser lithographic methods. The waveguide samples are irradiated by an excimer laser at a wavelength Λ=248 nm with various irradiation parameters (different fluencies and irradiation doses). Mach-Zehnder interferometer is employed and the refractive index depth profiles of the waveguide samples are obtained. This profile covers two regions having exponential and Gaussian shapes. The model field distributions strongly depend on the refractive index of each region. The mode field distribution and the effective mode indices for each region have been calculated on the basis of a theoretical model and the experimentally measured data.     

Characterization of Annealed, Proton Exchange Optical Waveguides in Y-cut MgO:LiNbO3 Crystal

It is reported the results of a systematic study on planar waveguides fabricated in Y-cut MgO:LiNbO3 crystal. The index profile of the as-exchanged waveguide can be modeled as a step-like one. It is deduced the diffusion coefficient and the activation energy for the proton exchange process. The surface index increases Δne of around 0.127 after proton exchange can be reduced by post thermal annealing. The effects of the annealing on the index profile and guide depth were found not as fast as it does on a pure LiNbO3 crystal.     

平面波导阵列布喇格光栅及其光辐照制作方法

本文提出了一种新的平面波导阵列布喇格光栅结构,并给出了在光敏感材料中制作这种波导光栅结构的全息光辐照方法.以LiNbO3:Fe晶体作为光敏感材料,用不同空间频率的双光束干涉条纹辐照后,通过数字全息技术对晶体的光致折射率分布测量和进行的导波衍射测试结果表明,利用这种光辐照方法在光敏感材料中制作平面波导阵列全息布喇格光栅是完全可行的.其显著的导波衍射现象表明,如果在平面波导阵列中制作多重布喇格光栅,有可能使其成为超密集波分复用（UDWDM）系统中波长复用/解复用的核心器件.     

Formation of optical waveguide in KNSBN crystal by low dose MeV H-ion implantation

The first H-ion implanted Cu-doped (K_0.5Na_0.5)_0.2(Sr_0.75Ba_0.25)_0.9Nb₂O₆ crystal planar waveguide is reported in this paper. Low dose MeV H ion implantation into a crystal of KNSBN has been used to fabricate the waveguide by generating a buried layer of lowered refractive index. Both TE and TM modes are observed. The reconstructed refractive index profiles in the waveguide are obtained using a parametrized index profile reconstruction method. The simulated results of TRIM show that the nuclear collision influences most the ordinary index profile, but in the region of the guide the extraordinary index profile may be related to the electronic energy loss.     

Optical properties of He+-implanted and diamond blade-diced terbium gallium garnet crystal planar and ridge waveguides

Terbium gallium garnet (Tb₃Ga₅O₁₂, TGG) crystal can be used to fabricate various magneto-optical devices due to its optimal Faraday effect. In this work, 400-keV He⁺ ions with a fluence of 6.0×10¹⁶ ions/cm² are irradiated into the TGG crystal for the planar waveguide formation. The precise diamond blade dicing with a rotation speed of 2×10⁴ rpm and a cutting velocity of 0.1 mm/s is performed on the He⁺-implanted TGG planar waveguide for the ridge structure. The dark-mode spectrum of the He⁺-implanted TGG planar waveguide is measured by the prism-coupling method, thereby obtaining the relationship between the reflected light intensity and the effective refractive index. The refractive index profile of the planar waveguide is reconstructed by the reflectivity calculation method. The near-field light intensity distribution of the planar waveguide and the ridge waveguide are recorded by the end-face coupling method. The He⁺-implanted and diamond blade-diced TGG crystal planar and ridge waveguides are promising candidates for integrated magneto-optical devices.