X切H∶LiNbO_3光波导的工艺仿真研究

对于X切H∶LiNbO3光波导,在532nm和1310nm波长下,用棱镜耦合器进行了工艺仿真研究.对于在150℃,180℃和200℃用苯甲酸质子交换的光波导,分别求得交换厚度与交换时间的关系曲线,在此基础上给出质子交换的扩散系数与交换温度的关系曲线.对于在180℃质子交换并在350℃退火的光波导,给出以交换时间(交换厚度)为参变量的表面折射率增量、有效厚度与退火时间的关系曲线.研究结果可供低损耗α相单模波导的设计和制备做参考.     

Z切LiNbO3晶体中退火质子交换光波导特性的研究

系统地研究Ｚ切ＬｉＮｂＯ３晶体中质子交换波导和退火质子交换波导的特性,得到了质子交换过程中的扩散常数和激活能。发现了质子交换波导的折射率呈线性阶跃型的折射率分布。通过连续退火,波导的折射率分布由线性阶跃型向高斯型过渡。退火可分为两个阶段,波导深度的增加在第一阶段随退火时间成指数关系,第二阶段与退火时间的平方根成线性关系。     

LiNbO3质子交换波导及其退火效应

采用质子交换技术,以苯甲酸为交换源,实验研究X-切LiNbO₃质子交换平面波导及其退火效应。利用棱镜耦合器测出波导模折射率。采用费米函数,由模折射率确定出波导折射率分布随退火时间的变化关系,给出了分布参数和曲线.     

ZnO：LiNbO3质子交换光波导层内应变的测定

报道了利用Ｘ射线双晶衍射法精确确定ＺｎＯ：ＬｉＮｂＯ３质子交换光波导的晶格常数变化，结果表明，波导层内含有均匀分布的三维应变场，晶格常数的变化随着波导取向的不同而呈现各向异性特点。     

掺镁铌酸锂质子交换光波导光学性能的研究

本文用质子交换反应在5mol％MgO:LiNbO_3晶体中引起了e光折射率的增加,晶体中MgO的存在并不影响LiNbO_3质子交换光波导阶跃型折射率分布的特点。用常规的质子交换法制备的MgO:LiNb·O_3波导存在着损耗大和有效折射率不稳定的缺点,经过退火处理后,这些缺点可明显地得到改善。     

Ce:Co:LiNbO3晶体光折变性能研究

在LiNbO₃中掺进CeO₂和Co₃O₄,以Czchralski技术首次生长Ce:Co:LiNO₃, Ce:LiNbO₃, Co:LiNbO₃晶体.通过测试Ce:LiNbO₃, Co:LiNbO₃和Ce:Co:LiNbO₃晶体的指数增益系数, 位相共轭反射率和响应时间,计算晶体的有效载流子浓度和光电导.Ce离子能提高LiNbO₃晶体光折变灵敏度,Co离子能提高LiNbO₃晶体的响应速度和抗光致散射能力,从而Ce:Co:LiNbO₃晶体具有较高的指数增益系数,位相共轭反射率,响应速度.Ce:Co:LiNbO₃晶体具有优良的光折变性能.     

质子交换和热退火LiTaO3光波导特性

本文报道了质子交换ＬｉＴａＯ３光波导层的晶格常数变化、质子浓度分布和折射率分布以及红外吸收谱等的测量方法和结果，并与热退火后的测量结果进行了比较。实验结果表明：热退火处理的光波导其非寻常折射率的增高不依赖于质子浓度。     

1.5μm质子交换铌酸锂光波导TE0模偏振器

在１．５μｍ光波长，首次研制出质子交换铌酸锂光波导ＴＥ０模偏振器。器件由嵌在Ｔｉ扩散波导之间的一段质子交换波导构成，器件长度为２ｍｍ。实验测得，偏振器的消光比和带尾纤插入损耗分别为４２ｄＢ和４．３ｄＢ。     

Ti：LiNbO3光波导导模的场分布

给出了Ti扩散LiNbO_3条波导任意阶导模场分布的试探解.通过变分法分析,不但可以合理地确定其中的待定参数,而且也得到了相应导模传播常数的近似值.与扩展的有效折射率方法比较:这种解不但在函数形式上简单,待定常数确定方便,而且具有精度高的优点.还可以得到等效一维波导折射率分布的解析表达式.     

铌酸锂质子交换波导中切伦科夫倍频实验研究

报道了质子交换铌酸锂平板波导中切伦科夫倍频蓝绿光输出研究。理论上计算了质子交换波导参数对不同基波波长倍频转换效率的影响。制备出适合于蓝绿光输出的铌酸锂质子交换波导并观测到较高转换效率的倍频光产生,实验中我们测量了倍频转换效率与抽运动率以及抽运波长的关系,实验结果与理论预测吻合。     

Mg:Fe:LiNbO3晶体的生长及光学性能研究

在Fe:LiNbO₃中掺进MgO和Fe₂O₃以提拉技术生长Mg:Fe:LiNbO₃晶体.对晶体进行极化和还原处理.测试晶体的吸收光谱,Mg:Fe:LiNbO₃晶体吸收边相对Fe:LiNbO₃晶体发生紫移.测试晶体的红外光谱,Mg:(5 mol%)Fe:LiNbO₃晶体OH^-吸收峰由Fe:LiNbO₃晶体的3482 cm^-1移到3534 cm^-1.采用锂空位模型阐述Mg:Fe:LiNbO₃晶体,吸收边和OH-吸收峰移动的机理.测试晶体的抗光致散射能力.Mg:(5 mol%)Fe:LiNbO₃晶体抗光致散射能力比Fe:LiNbO₃晶体提高一个数量级以上.测试晶体的衍射效率和响应时间.Mg:Fe:LiNbO₃晶体响应速度比Fe:LiNbO₃晶体提高四倍.     

准相位匹配周期极化掺镁铌酸锂490 nm倍频连续输出

在室温下通过外加电场极化法,首次用较低的极化开关电场～5.5 kV/mm,在厚为1 mm、长为20 mm、宽为18 mm的掺镁铌酸锂基片上成功的制备了周期为4.8～5.2 μm的一阶准相位匹配倍频光学微结构;并在室温下,以波长为980 nm的半导体激光器为基频光源,对所研制的微结构样品进行倍频通光实验,在入射基频光为800 mW时,产生约40 mW的490 nm的倍频光,其对应转换效率为5%,实验过程中未见绿致吸收光折变现象.     

钛扩散LiNbO3单模波导场分布

给出了 Ti 扩散 LiNbO₃条波导任意阶导模场分布的近似解,通过逐点近似法确定待定常数,分析了它的物理意义,也给出了导模的传播常数和有效折射率的解析式,与变分法相比,这种方法物理概念明确,计算量小,寻优简单,为集成光学的设计提供了一种计算精度较高的计算方法.     

Proposals for Fabrication of Long-Period Grating in LiNbO3 Strip Waveguides

The structure of a strip LiNbO3 waveguide clad with a planar LiNbOa waveguide is proposed to fabricate a long-period waveguide grating （LPWG）. It is shown theoretically that an LPWG device based on such a special LiNbOa waveguide structure is of the merit of thermal stability. The methods for fabrication of planar waveguide, channel waveguide and grating are suggested and discussed. Detailed design consideration is exemplified based on a soft-proton-exchange planar waveguide clad Ti-diffused LiNbOa （Z-cut） strip waveguide.     

Collinear acoustooptical interaction in annealed proton-exchanged LiNbO_3 waveguides

The performances of the proto-exchanged(PE) LiNbO_3 waveguides as a key ele-ment of acoustooptical deflector or spectrum analyzer were distinctly improved after anneal-ing.In this paper,reasons for the improvement are analysed by applying the theories of modecoupling and multilayer waveguides,so as to provide a theoretical basis for further improve-ment of the performances of the devices.     

质子交换LiNbO3光波导的特性研究

采用X射线衍射谱法和红外吸收光谱法对质子交换和退火质子交换LiNbO3光波导的特性进行了研究.研究结果表明:在LiNbO3晶体衬底X射线衍射主峰的左侧出现质子交换LiNbO3光波导的伴峰,则质子交换使光波导层Li1-xHxNbO3的晶格常数比衬底的晶格常数稍大,产生垂直于表面的应变,波导经过退火后,伴峰向主峰靠近,应变减少.质子交换波导中的OH-基团的红外吸收光谱在3 500和3 300 cm-1处存在特征峰,波导经过退火后,3 300 cm-1处的特征峰基本消失,而3 500 cm-1处的吸收强度基本不变.实验还表明,OH-在3 500 cm-1处吸收带的积分面积基本与交换时间的开方呈正比例关系.     

1.5μm Ti:LiNbO_3光波导TE_0模偏振器

在1.523μm波长He-Ne激光,对于Z切Ti扩散LiNbO_3光波导及其带有金属包覆/介质缓冲层的偏振器结构,理论上计算了单模波导的工艺参数和基模的吸收损耗系数.文中用TM_0模的共振吸收效应,在1.5μm波长首次研制成Ti:LiNbO_3光波导TE_0模偏振器.当器件长度为2mm和9mm时,其消光比分别为20dB和25dB.     

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.