APE MgO-LiNbO3脊波導(dǎo)的設(shè)計(jì)、制備及性能測(cè)試.pdf

1、鈮酸鋰脊形光波導(dǎo)由于具有優(yōu)異的電學(xué)和光學(xué)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(yīng)用。針對(duì)目前國內(nèi)外制備脊波導(dǎo)器件存在傳輸損耗大、制備成本高以及工藝過程復(fù)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(dǎo)的新方法。實(shí)驗(yàn)測(cè)試過程中重點(diǎn)研究了脊波導(dǎo)傳輸損耗和模場(chǎng)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(xué)特性和LiNbO3光波導(dǎo)制備技

2、術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀。通過建立波導(dǎo)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(dǎo)的單模截止條件，獲得了最佳的波導(dǎo)尺寸。進(jìn)而，利用有限元分析法對(duì)所設(shè)計(jì)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的模場(chǎng)特性進(jìn)行了仿真分析。
　　實(shí)驗(yàn)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(dǎo)。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(jìn)一步提高了脊波導(dǎo)質(zhì)量。此外，我們搭建了測(cè)試平臺(tái)