LiNbO_3薄膜光波导及其应用(一)

本文对集成光学中制作平面光波导用的LiNbO_3薄膜制备及其光参数的测量方法进行了介绍。RF二极管溅射沉积的LiNbO_3单晶薄膜的寻常光及非寻常光折射率高达:n_0=2.32±0.02;n_e=2.18±0.04(He-Ne激光)。用LiNbO_3膜可制作出光传输损耗不超过1dB/cm(He-Ne激光)的薄膜光波导。用外扩散LiNbO_3平面光波导可制作出高效率、宽带的电光相位调制器。其调制率η与电压之比为0.13V~(-1),50Ω负载时最大带宽为3.2GHz。η=1rad时,每单位带宽的调制功率为0.19mW/MHz。另外,用内扩散工艺制作的Ti:LiNbO_3光波导可制作出集成声光调制器。与块体型声光双稳态器件相比,其体积尺寸以及功耗要小得多。最后,对迄今为止获得的研究结果进行了简要的讨论分析。     

LiNbO_3光波导器件及其在光纤通信中的应用现状

ＬｉＮｒＯ＿３光波导器件不受光信号带宽限制，易实现系统的高效率和高速化，是构成现代超高速、大容量和长距离光纤通信干线系统和光交换系统极具魅力的关键器件。本文着重介绍ＬｉＮｂＯ＿３光波导及其器件的原理、结构、性能与制作技术，以及在光通信领域中的应用。     

LiNbO_3条波导的光损伤

报道了利用ＣＣＤ测试ＬｉＮｂＯ３条波导光损伤的实验结果。发现各种传向都存在不同程度的光损伤。加热可大部分消除光损伤，掺入ＭｇＯ也可提高条波导的抗光损伤性能。     

Ti:LiNbO_3质子交换光波导

本文研究了在Ti扩散LiNbO_3衬底上用苯甲酸质子交换制备光波导的方法,以及单模条件、折射率分布、交换系数、表面状态和热稳定性等问题。     

扩散钛的LiNbO_3光波导的制作

本文叙述扩散钛的LiNbO_3光波导器件的制作工艺.这过程包括:光刻;掩膜的精确定位和校准;金属扩散及波导端部抛光和晶体解理.     

钛扩散LiNbO_3晶体光波导长周期光栅

设计了一种钛扩散铌酸锂(LiNbO_3)晶体光波导结构,并在该基础上制作了长周期光栅.使用两步钛扩散方法在Z切LiNbO_3基片上制造了波导,它包括一个单模芯层和一个平面包层,之后用光刻胶光栅置于波导表面.实验证明用这种结构设计长周期波导光栅是可行的.对光波导制造工艺和波导结构的深入研究,为制作高速电光调制型光栅提供技术基础.     

退火质子交换法制作LiNbO_3光波导

文章介绍了退火质子交换机理和制作LiNbO3光波导的工艺过程。     

Nd:MgO:LiNbO_3光波导的制备及其特性

一、引言 目前,LiNbO_3是集成光学系统中使用较为广泛的衬底材料。自从Zhong等人首次报道了掺MgO的LiNbO_3晶体具有抗光损伤效应以来,MgO:LiNbO_3晶体在集成光学系统中得到了越来越广泛的应用。而质子交换MgO:LiNbO_3波导具有比纯LiNbO_3质子交换波导高的抗光损伤能力。把具有较好激光性能的钕离子掺入LiNbO_3中就能制成波导激光器。     

焦磷酸质子交换LiNbO_3光波导制备技术研究

采用焦磷酸质子交换技术制备 ＬｉＮｂＯ３光波导,总结了交换条件、退火工艺和波导特性的实验结果,报告了表面腐蚀情况和单模条件。测量分析了退火前后波导折射率分布的变化,采用循环迭代法拟合折射率分布。结果显示退火前后的折射率分别呈近似阶梯和近似指数的分布,均可用费米函数良好地描述。     

Nd：MgO：LiNbO_3光波导的特性

用质子交换法制备了Ｎｄ：ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ３波导。通过测量平面波导的二次离子质谱，得到了波导的原子组分分布，并测量了Ｎｄ：ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ３晶体的吸收谱线，最后利用端面耦合，分别得到了条波导内和衬底内激光诱导的荧光谱线。     

LiNbO_3光调制器

过去由于光损伤的原故未曾考虑过LiNbO_3是作为光调制元件的好材料。但是由于它作为光调制用晶体有如下优点,所以只要能消除光损伤,便能成为良好的光调制材料。LiNbO_3的优点是:(1)半波电压低。例如,对z方向加电场而光通向y或x方向时,单位尺寸元件的半波电压与6328埃的波长相对为2800伏左右,和LiTaO_3的半波电压相同;(2)可以制作按无自然双折射方向切割的光调制器。这种切割的好处是不需要特     

Si(111)上生长LiNbO_3薄膜的研究

利用射频磁控溅射的方法,在Si(111)衬底上制备了LiNbO3薄膜。采用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了衬底温度、退火温度和溅射气体压强对LiNbO3薄膜结晶和表面形貌的影响,并用椭圆偏振仪测量了薄膜的厚度和折射率。结果表明:衬底温度为450℃时制备的薄膜,退火前后都没有LiNbO3相生成;衬底温度为500～600℃时,LiNbO3薄膜出现(012)、(104)和(116)面衍射峰,经600℃退火后3个衍射峰的强度加强;衬底温度为600℃时,经600～900℃退火得到的LiNbO3薄膜,除出现(012)、(104)和(116)面衍射峰外,还出现(006)面衍射峰;溅射气体压强从0.8 Pa增大到2.4 Pa时,经800℃退火后得到的LiNbO3薄膜表面晶粒团簇变小,而0.8 Pa制备的薄膜经800℃退火后LiNbO3相的结晶程度较其它压强下完善;900℃退火后得到的LiNbO3薄膜折射率为2.25,与LiNbO3晶体相当。     

Ti:LiNbO_3波导中的电光-光致折射调制

本文演示一种Ti内扩散LiNbO_3波导中以光致折射和电光效应的组合为基础的简单而廉价的调制器。     

钛扩散LiNbO_3波导干涉仪调制器

研制成Ti扩散LiNbO_3波导干涉仪调制器。在0.6328微米的光波长下加1千赫方波信号。50千赫的脉冲信号和100千赫～30兆赫的正弦波信号进行了调制实验。实验样品的最大调制深度87％,半波电压V_π=45伏,电容8微微法,3分贝带宽可达800兆赫。     

光波导用MgO∶LiNbO_3晶体光学均匀性的测定

介绍了用非临界位相匹配温度法,测量了光波导用ＭｇＯ∶ＬｉＮｂＯ３ 晶体光学均匀性的原理、公式和实际测量的结果。     

压电效应对LiNbO_3集成光波导电场传感器频率特性的影响

实验研究中发现LiNbO3集成光波导电场传感器的输出波形中叠加有频率在几百千赫兹左右的振荡信号,导致传感器探测到的电场信号发生畸变。从LiNbO3衬底的压电效应出发对这一谐振现象进行了理论分析。比较谐振频率的理论计算值和实际测量值得知,LiNbO3衬底的宽度是影响谐振的主要因素。针对一种用于雷电电磁脉冲测量的LiNbO3集成光波导电场传感器,其设计衬底宽度为3mm,再次实验发现振荡信号被抑制在-30dB以下。     

钛扩散LiNbO_3波导定向耦合调制器

我们在国内首次研制成功钛扩散LiNbO_3定向耦合调制器。在0.6328μm的光波长,加4kHz、50kHz及620kHz调制信号电压,进行了调制实验。调制器样品的消光比为-16.4dB,器件的电容为3.48pF,3dB带宽达1.8GHz。     

钛扩散LiNbO_3波导干涉型调制器

半波电压低达5.3伏的钛扩散LiNbO_3波导干涉型调制器已研制成功。在6328(?)的光波长下测试,其消光比为97.6％,器件电容为9pF,2dB带宽为700MHz。加300kHz正弦波信号后,测试了器件在不同偏置电压下的响应。     

光波导用氟化物玻璃薄膜

系统回顾了光波导用氟化物玻璃薄膜的研究历史,总结了其制备方法与研究现状,重点介绍了氟化物玻璃薄膜在无源光波导和有源光波导上的应用,并对其前景进行了展望.     

铁电薄膜光波导的研究进展

文章介绍了铁电薄膜光波导的特点和表征方法,综述了铁电薄膜材料与制备方法,探 讨了铁电薄膜光波导的发展趋势。