APE MgO-LiNbO3脊波導的設(shè)計、制備及性能測試.pdf

1、鈮酸鋰脊形光波導由于具有優(yōu)異的電學和光學特性，在電光調(diào)制器、微型諧振腔、光電傳感等領(lǐng)域具有重要的應用。針對目前國內(nèi)外制備脊波導器件存在傳輸損耗大、制備成本高以及工藝過程復雜、繁瑣等問題，本論文在理論分析和仿真的基礎(chǔ)上，提出了一種基于退火質(zhì)子交換工藝(APE)結(jié)合金剛石劃片切割技術(shù)制備脊波導的新方法。實驗測試過程中重點研究了脊波導傳輸損耗和模場特性，具體研究內(nèi)容如下:
　　論文首先介紹了鈮酸鋰晶體的光學特性和LiNbO3光波導制備技

2、術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。通過建立波導區(qū)域折射率分布物理模型，確立了質(zhì)子交換條件與折射率分布間的內(nèi)在關(guān)系。在此基礎(chǔ)上，利用有效折射率法分析了脊波導的單模截止條件，獲得了最佳的波導尺寸。進而，利用有限元分析法對所設(shè)計波導結(jié)構(gòu)的模場特性進行了仿真分析。
　　實驗中，研究了退火質(zhì)子交換制備工藝，并利用精密切割技術(shù)制備出了LiNbO3脊波導。分析了影響切割質(zhì)量的關(guān)鍵因素，通過優(yōu)化刀片參數(shù)、切割速度等因素進一步提高了脊波導質(zhì)量。此外，我們搭建了測試平臺