He^＋离子注入LiNbO3晶体波导的制备及其性能研究

本文报导了液氮温度下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各导模的有效折射率，计算了波导层折射率的分布和晶体中Ｈｅ＾＋离子的射射程分布和损伤分布，二者吻合得较好。     

He~＋离子注入KTiOPO_4晶体波导的制备及其性能研究

报道了液氮温度Ｈｅ＋离子不同的注入能量和剂量条件下ＫＴｉＯＰＯ４晶体波导的制备，利用Ｍ线光谱法测量了退火后波导各导模的有效折射率，计算了波导层折射率的分布和晶体中离子的射程分布与损伤分布，二者吻合得较好。     

质子交换LiTaO3平板光波导的表征

本文采用质子交换法制备了Ｚ切ＬｉＴａＯ３晶体平板光波导，并研究了退火前后波导的光学性能。讨论并用实验结果验证了退火前后波导内折射率的分布，实验证明退火前波导层的折射率分布为阶跃型，退火后其分布为费米型。在６３２．８ｎｍ的Ｈｅ－Ｎｅ激光波长下的测量结果表明：质子交换ＬｉＴＡＯ３波导层折射率增量退火前约为０．０１２，退火后为０．０２５。     

苯甲酸质子交换LiTaO_3波导及其退火性能的研究

报道了在苯甲酸中制作质子交换ＬＩＴａＯ３光波导的方法和波导的退火特性，给出了退火前后波导层中折射率的分布，计算了波导层的表面折射率增量和扩散系数，结果表明波导层表面折射率增量和退火时间与交换时间的比值有关。     

Y分支3维光波导横截面折射率分布

为了实现一个表达式同时反映Y分支光波导在纵横两方向上的折射率分布,通过对玻璃结构和离子交换过程进行分析,采用逆向分离变量法提出了基于横向和纵向两个方向折射率分布函数乘积的横截面折射率分布函数,并利用MATLAB软件对优化结果进行了编程模拟。利用Tl+-Na+离子交换法在BK7玻璃基底上制备了Y分支12型3维光波导,利用雅明干涉法对光波导横截面的折射率分布进行了测量。结果表明,利用改折射率分布函数模拟得到的Y分支光波导横截面折射率分布与雅明干涉法实验测得的结果吻合。该改进型折射率分布函数可以对Y分支光波导横截面折射率分布进行模拟,能准确快捷地对Tl+-Na+离子交换Y分支3维光波导横截面折射率分布进行重建。     

基于有效折射率法的多层光波导模式数值分析

文章针对具有实际使用价值的多层光波导计算了有损耗波导准横电(Quasi-TE)模、准横磁(Quasi-TM)模有效折射率与横电/横磁(TE/TM)模电磁场曲线分布。计算了6层损耗波导TE/TM模式，分析了多层波导模式的有效射折率和电磁场曲线分布与波导结构的内在关系，并且利用有效折射率法完成Quasi-TE/TM模式的有效折射率计算，得到了TM模式有效折射率与模式阶数非单调递减、损耗波导模式更为丰富等结论。文章的研究工作可以为实际光波导器件设计、制作及应用提供理论基础。     

电场辅助离子交换制备玻璃光波导

使用电场辅助离子交换和热离子交换技术在玻璃基片上制作了平板波导。实验结果表明,这两种方法制作的波导的有效折射率分布不同,电场辅助离子交换技术制作的波导有效折射率呈近似阶跃型分布,而热离子交换制作的波导有效折射率分布为渐变型。经数值计算发现,近似阶跃型折射率分布的波导对光场限制得更好,更适用于制作有源光器件和集成光器件。     

铜离子交换单步掩埋BK7玻璃波导的制备与表征

利用Cu离子交换技术制备了BK7玻璃平面光波导,在6328nm波长下,用棱镜耦合技术测量出所制备波导的有效折射率,利用反WKB方法计算并确定了平面光波导的折射率分布,通过对折射率分布进行函数拟合,发现离子交换后的样品折射率分布近似符合改进后的高斯分布,样品的折射率分布似乎是一个掩埋波导的折射率分布,求出所制备玻璃平面光波导在570℃的扩散系数De≈12133×10-14m2s。同时,对所制备波导进行了电子显微镜(EMS)和次级离子质谱(SIMS)测试,得到了铜离子在玻璃表面的浓度分布,从而证明了实验所得到的BK7玻璃平面光波导是掩埋波导。这种掩埋平面波导是由单步Cu离子交换技术得到的。     

十八酸质子交换铌酸锂光波导的性能及其退火性能的研究

报道了采用十八酸作为质子源制作的铌酸锂光波导的性能及其退火对波导性能的影响，给出了退火前后波导层中非常光有效折射率的剖面分布，得出了质子交换的扩散参数和波导层的表面非常光折射率的增量．给出了波导层的表面非常光折射率的增量和扩散深度的增量与退火时间的指数关系．     

氦离子注入掺铈铌酸锶钡晶体平面光波导和它的光折变性质

室温下用2.8MeV氦离子注入在掺铈铌酸锶钡晶体上形成了平面光波导。用棱镜耦合法观察到了波导的暗模。计算的折射率分布表明在离子注入产生的损伤层中晶体的折射率减小，其中正常折射率减小约3．42％，反常折射率减小为2．55％。由PIPR方法拟合的波导中的折射率分布与TRIM’96给出的注入离子的密度分布基本一致。两波耦合实验表明离子注入可以延长折射率光栅的擦除时间。     

硅基二氧化硅波导的应力和偏振相关性的数值分析

使用有限元方法分析了硅基二氧化硅光波导的应力分布,结果表明波导主要受横向压应力影响,而且应力主要集中在芯区和包层的界面附近.根据波导的应力分布,得出波导的折射率分布,并使用ADI全矢量方法求解出波导的模式折射率.比较考虑应力和未考虑应力的波导模式折射率可以得出:波导的双折射效应主要是由于波导应力引起的,阵列波导光栅的偏振相关与中心波长的漂移是受阵列波导的应力分布的影响.     

硅基二氧化硅波导的应力和偏振相关性的数值分析

使用有限元方法分析了硅基二氧化硅光波导的应力分布,结果表明波导主要受横向压应力影响,而且应力主要集中在芯区和包层的界面附近.根据波导的应力分布,得出波导的折射率分布,并使用ADI全矢量方法求解出波导的模式折射率.比较考虑应力和未考虑应力的波导模式折射率可以得出:波导的双折射效应主要是由于波导应力引起的,阵列波导光栅的偏振相关与中心波长的漂移是受阵列波导的应力分布的影响.     

稀释AgNO3交换玻璃光波导的特性

本文对稀释ＡｇＮＯ３交换玻璃光波导进行了实验研究，实验结果表明：波导的折射率ｎ０随溶化物稀度的增加而降低，因此，Ａｇ＾＋离子交换玻璃光波导的折射率可通过选用不同的溶化物稀度而精确的控制。     

多量子阱光波导传输特性分析

本文给出了普适于任意阱数的方波折射率分布的多量子阶光波导的模场分布函数和特征方程，并以ＧａＡｓ／ＡｌＧａＡｓ多量子阱光波导为例分析讨论了波导结构参量及折射率分布对其传输特性的影响．     

一种特殊的双包层圆柱光波导的研究

本文研究了一种双包层阶跃型光波导，内包层的折射率大于芯及外包层的折射率，因而可作为导波层。文中严格地推导了柱坐标下该光波导的特征方程，详细计算了ＴＥ波和ＴＭ波的传播常数、场分布及功率分布；作出了相应的曲线，表明了导波层的厚度、折射率及工作波长对此类光波导传播特性的影响。     

退火对离子注入铌酸锂平面波导中折射率分布的影响

研究了不同退火条件对氢离子和氦离子注入铌酸锂平面波导中折射率分布的影响。在不同时间和温度下退火处理后用棱镜耦合法测量了两种波导的暗模 ,并给出退火处理前后两种波导的折射率分布。实验结果表明两种离子的注入均造成了损伤层中正常折射率的减小 ,而反常折射率在波导区却有所增加。退火处理对损伤层中的正常折射率分布影响较明显 ,而在 4 0 0℃以下反常折射率几乎不受退火处理的影响     

缓冲质子源LiNbO3波导折射率计算及实验

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.     

一种特殊的双包层圆柱光波导的研究

本文研究了一种双包层阶跃型光波导，内包层的折射率大于芯及外包层的折射率，因而可作为导波层。文中严格的推导了柱坐标下该光波导的特征方程，详细计算了ＴＥ波和ＴＭ波的传播常数、场分布及功率分布；作出了相应的曲线，表明了导波层的厚度、折射率及工作波长对此类光波导传播特性的影响。     

金属包覆平板波导模式特性的有限元法分析

采用有限元法（FEM）分析了具有复数折射率的金属包覆介质波导的模折射率与模场分布情况。计算了具有损耗层的6层介质平板波导模折射率，并与解析解比较，二者有较好的一致性；分析了金属包覆3层平板波导中TM模折射率与波导芯厚度的变化关系，计算了金属包覆5层平板波导中TM模折秧经与金属层厚度的变化关系，并结合对模场分布的分析对模式进行了定性判断，给出了其模式演变过程。     

质子交换MgO：Linbo_3波导及其镁含量对波导性能影响的研究

报道了不同镁含量质子交换ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ３波导的制备与表征。采用多个测量波长，测量并计算了不同镁含量的Ｚ切质子交换ＭｇＯ：ＬｉＮｂＯ３波导的阶跃式折射率分布，结果表明多波长测量结果一致。给出了波导层折射率增量的波长色散，发现了波导层折射率增量和同一温度下波导的扩散系数随晶体中镁含量的增加而减小，最后讨论了镁含量对波导性能影响的机制。