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
1 全球能源互联网研究院, 北京 102209
2 电子科技大学 通信与信息工程学院, 成都 611731
对降低铌酸锂(LN)电光调制器的半波电压进行了研究, 探索了利用反射结构实现低半波电压的原理。通过退火质子交换工艺在x切LN晶片上制作了反射结构的LN电光调制器。测试表明, 这种反射结构的LN电光调制器在保持器件长度不变的条件下可以降低半波电压。
铌酸锂 电光调制器 退火质子交换 半波电压 反射结构 lithium niobate electro-optic modulators annealed proton-exchanged half-wave voltage reflection structure
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.
光波导 退火质子交换 弯曲损耗 Y分支 optical waveguide annealed proton exchanged bend loss Y-branch
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
上海交通大学应用物理系,局域光纤通信网与新型光通信系统国家重点实验室, 上海 200030
研究了退火质子交换LiNbO3平板波导的制作和表征,应用“选择零元法”研究了退火后折射率分布,建立了波导参数和制作条件的联系,获得了导波层的色散关系,所得到的表征结果对退火质子交换波导在光子器件中的应用提供了有用信息。
铌酸锂 退火质子交换波导 选择零元法
