中国航空工业集团公司西安飞行自动控制研究所, 西安 710065
为实现铌酸锂退火质子交换(APE)波导折射率分布的准确计算, 选择含苯甲酸锂的苯甲酸缓冲液作为质子交换质子源, 高温退火制作了波导样本。针对该工艺过程建立退火质子交换波导模型, 包括非线性扩散模块和光学数值仿真模块, 分别计算APE波导折射率及其模式有效折射率。以测得的样本波导模式有效折射率和计算的有效折射率差的均方根构建评价函数(FOM), 结合遗传算法提取该工艺条件下质子扩散参数, 实现了不同交换深度和退火时间波导折射率分布及其光学特性的一体化计算。实验表明: FOM小于0.001, 计算折射率分布同IWKB方法测得结果吻合较好, 最大偏差约0.002。
集成光学 退火质子交换 铌酸锂波导 折射率分布 integrated optics annealed proton exchange lithium niobate waveguide refractive index profile
以基于准位相匹配和频与差频级联二阶非线性[χ(2)∶χ(2)]基础上的全光开关的理论分析作指导,进行了周期极化铌酸锂晶体(PPLN)和退火质子交换光波导(APE)的实验制备,利用所研制的PPLN-APE器件,以自行研制的工作波长为1.54 μm的被动调Q掺钴铝酸镁激光器作为控制光源,以工作波长为1.5 μm的连续二极管激光器为信号光源进行了级联二阶非线性全光开关实验。当控制光峰值功率为3 kW,信号光功率为1 mW时,实现13%的开关效率,分析了进一步提高全光开关性能的途径。
非线性光学 全光开关 退火质子交换 铌酸锂晶体 准相位匹配
