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。     

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。     

质子交换LiTaO3光波导特性及晶格常数变化

采用气相质子交换方法,在Z－切LiTaO3晶体表面制备平面光滑波导层。样品制备采用245℃苯甲酸气体,在LiTaO3晶体在－C和＋C表面交换8－20小时。质子交换层在LiTaO3表面形成,并用棱镜耦合测量波导样品。然后在HF：HNO3酸中用化学方法腐蚀波导层,并用电子显微镜观测光波导层与补底界面的形貌。用X射线衍射法,测量LiTaO3质子交换光波层的晶格常数变化。用双晶X射线测量质子交换（PE）和退火质子交换（APE）波导层晶格常数的变化。样品的X射线衍射曲线表明,PE和APE波导晶格常数的变化不同。实验中,还测量了有无极畴反转LiTaO3晶格常数的改变。     

气相质子交换LiTaO3光波导及其特性

本文利用苯甲酸气相质子交换技术制备了LiTaO3光波导，测量了Z-切LiTaO3光波导的参数（交换深度d和表面折射率增量△nc）和X-切LiTaO3光波导的红外吸收谱，给出了光波导层的折射率分布，并与液相质子交换热退火光波导的结果进行了比较。实验结果表明：非寻常折射率分布与热退火液相质子交换方法制备的LiTaO3光波导基本相近，但表面非寻常折射率增量（△nc）更大，其折射率分布更接近于高斯型。     

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.     

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。     

X切H:LiNbO3光波导的工艺仿真研究

对于X切H:LiNbO₃光波导,在532 nm和1310 nm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.     

统计优化迭代法测量质子交换波导折射率分布

提出了一种用于拟合测量渐变波导的折射率分布的新的理论处理。该方法把统计优化手段导入循环迭代法 ,可适用于费米函数这一类曲线变化范围大、且有多个自变量的函数。实验上用焦磷酸质子交换制备了LiNbO3波导样品 ,用该方法对退火后的折射率分布作了测量拟合 ,折射率拟合值与实验值的均方差为± 8.2× 10 - 4。     

质子交换LiNbO3光波导

本全面系统地综述了质子交换LiNbO3i光波导的机理、结构特征和光学性质。描述了掺杂LiNbO3质子交换波导的特征,并与纯LiNbO3光波导进行了比较。     

红外吸收光谱确定质子交换LiNbO3波导的深度

本文报道了利用红外光谱技术测量质子交换LiNbO3光波导浓度的一种新方法。该方法克服了传统的棱镜耦合技术＋IWKB方法只适用于多模波导不适用于单模波导缺点。实验结果表明该方法具有较好的准确性。     

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.     

PE－LiTaO_3波导中的切伦科夫培频

对用质子交换法生长的ＬｉＴａＯ３（ＰＥ－ＬｉＴａＯ３）波导特性进行了研究，并利用该种波导实现了由１．０６μｍ到０．５３μｍ的切伦科夫倍频转换（ＣＳＨＧ），转换效率为１２２％／Ｗ·ｃｍ２．倍频光束质量好，垂直波导面方向的发散角度为１．３ｍｒａｄ，平行波导面方向的发散角度为３．３ｍｒａｄ．     

质子交换Y分支光波导弯曲损耗研究

对采用退火质子交换技术(APE)制备的具有正弦型弯曲和余弦型弯曲两种不同的S型弯曲的Y分支光波导,利用宽角有限差分光束传播法,就过渡区长度、波导表面折射率增量、掩模版开口宽度等对波导弯曲损耗的影响进行了研究。结果表明,两种S弯曲下的Y分支波导的弯曲损耗,随波导结构参数的变化基本上是相同的,但二者的表现并不完全一致。数值计算结果为相应波导器件的设计和制备提供了一定的参考。     

He^＋离子注入LiNbO3晶体波导的制备及其性能研究

报道了液氮温度下Ｈｅ＾＋离子注入ＬｉＮｂＯ３波导的制备，采用棱镜耦合法测量了波导退火前后导模的有效折射率，计算了波导层折射率的分布和晶体中Ｈｅ＾＋离子的射程分布和损伤分布，两者吻合得较好。     

质子交换的新型集成光学TM通偏振器的研究

提出了用扩钛和质子交换相结合的方法在x-切,y-传的LiNbO3 衬底上制成TM 通集成光波导偏振器的新方案, 即在扩钛波导两侧的适当位置引入锯齿形的质子交换区。用二维BPM法分析了这类新型偏振器的消光特性, 给出了质子交换区几何形状以及质子交换区与扩钛波导之间的间隙对TE波消光比的影响, 给出了数值分析结果, 并得到了优于23 dB的实验结果     

离子交换KTP晶体光波导及其各向异性波导性能研究

采用离子交换法制备了Ｒｂ：ＫＴＰ晶体光波导，在不同波长的耦合光下测量了ＴＥ和ＴＭ偏振波导模式的有效折射率，拟合了波导层折射率的余误差函数分布，证明了波导折射率增量的各向异性，给出了其色散关系；最后计算并讨论了Ｒｂ：ＫＴＰ波导的扩散特性。     

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.     

一种全面测定平板波导折射率参数的新方法

本文通过对耦合棱镜中反射光束强度变化的测量，给出了平板波导的全部折射率参数，包括波导表面，波导模以及衬底的折射率，由此可以精确的得到平板波导的折射率分布，为波导的设计提供了可靠的参数。