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。     

渐变折射率分布MMI型光功分器的研制

以离子交换玻璃波导为例详细分析了渐变折射率分布波导中的自镜像效应,并完成了1×8渐变折射率分布MMI光功分器的设计和特性分析。在理论分析和设计的基础上完成了器件的制作,包括在国产K9光学玻璃上利用K+-Na+离子交换技术和以苯甲酸为交换源在铌酸锂基片上利用质子交换工艺分别完成1×8MMI光功分器的制作。测试表明器件基本实现了光均分功能。     

Li—Na离子交换型光波导折射率剖面的研究

本文在简单介绍Li-Na离子交换的基本规律之后,着重对此类光波导二维折射率剖面进行了分析和数值计算,给出了折射率剖面的计算和实验结果。     

离子交换单模玻璃平面波导折射率分布的确定

用Ag-Na离子交换技术制备了玻璃平面波导.求解扩散方程得到Ag离子在玻璃内部浓度分布.使用一次多项式模拟的方法求解折射率变化与Ag离子浓度变化之间的关系,从而得到了单模平面波导的折射率分布,并验证其与同等实验条件(离子交换时间除外)的多模波导获得的折射率分布函数基本一致.     

高斯折射率分布Cu+-Na+离子交换玻璃波导的制备

利用Cu+ Na+ 离子交换技术制备了玻璃平面光波导 ,在 6 32 8nm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方法确定了平面光波导的折射率分布 ,并对折射率分布进行了函数拟合 ,近似符合高斯分布。求出了所制备玻璃平面光波导在 5 80℃的扩散系数为De ≈ 2 2 2 3× 10 -15m2 /s。     

Cu离子交换过程对制备玻璃平面光波导特性的影响

用Cu离子交换技术,制备了soda-lime玻璃平面光波导。通过棱镜耦合技术测量了波导的有效折射率,用反WKB方法拟合得到了平面波导的折射率分布。研究发现,离子交换时间和温度2个可控的制备参数对制备的玻璃平面波导特性有较大影响,随着离子交换时间和温度的增加,波导的模式数和波导深度并非随之单调增加,波导模式数随着离子交换时间的增加先增加而后减小,而适当的离子交换时间可以使制备的波导具有最大的模式数和波导深度,且在该条件下增加离子交换温度可以提高Cu离子交换波导的蓝-绿发光强度,宽带发光中心波长在520 nm附近,发光强度取决于样品中Cu+的浓度以及Cu2+的影响。     

1 ×8MMI型玻璃基光功分器的研制

针对Ag+ - Na+离子交换形成的渐变折射率分布,分析了多模干涉(MM I)型功分器的 工作原理。在K9玻璃衬底上设计并制作了掩埋型1 ×8MM I功分器。测试结果表明,这种结构在具有结构紧凑、制作容差性大等优点的同时,其功分均匀性也很好,小于0. 5dB。     

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。     

多模掩埋式平面玻璃波导的制作及测试

利用加电场的离子交换和热处理等方法制作膜厚深的多模玻璃波导,并采用二步法制作了多模掩埋式平面玻璃波导,测试了m线谱,用White法计算了波导的折射率分布。     

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。     

Preparation of graded-index optical glass fibres in the alkali germanosilicate system

Multicomponent glass fibres with a graded refractive index have been made in the alkali germanosilicate system using the double-crucible method. The index profile is based on Na+ ? K+ ion exchange. Bulk-glass absorption losses of ?10 dB/km at 752 nm have been measured. The present minimum level of fibre attenuation is 35 dB/km.     

K~ 交换玻璃条形光波导

为了在玻璃衬底上产生波导层,必须设法使这一层的折射率n大于周围介质的折射率。玻璃的折射率与玻璃的密度和构成玻璃的各种离子的电极化率有关,如果将重离子如Ag~ 、K~ 、Tl~ 等扩散到玻璃中去取代较轻的离子Na~ 和Li~ ,在交换区的折射率就会高于非交换区,从而形成波导。 溶盐一般采用AgNO_3、TINO_3、KNO_3等,前二种波导国内已有人研究过,这里报告的是把抛光的K_7玻璃浸在KNO_3溶液中,在380℃恒温1～20小时制成的单模光波导。     

两步离子交换低损耗光波导功分器的研制

报道了在热扩散条件下两步离子交换玻璃光波导功分器的理论分析、样品制作和实验测试.为了便于定量分析,采用了一种上升反正弦S型分支光波导系统的物理模型,得到了在热扩散条件下两步离子交换光功分器波导区的归一化折射率分布和在不同交换时间所形成的玻璃波导折射率分布.在此基础上,设计和制作出第一步采用含Tl 纯熔盐Tl2SO4与玻璃含Na 进行离子交换形成表面下半圆形波导,再把该波导表面脱钛膜放入含Na 熔盐NaNO3中进行第二步离子交换形成掩埋式圆形波导光功分器,实现插入损耗为0.15 dB和分光比为50:50的上升反正弦S型玻璃光波导功分器.     

Tunable couplers fabricated in K/sup +//Na/sup +/ ion exchanged glass

The characteristics of optical directional couplers fabricated in K/sup +//Na/sup +/ ion exchanged glass are shown to be dependent on the refractive index of the overlayer material. This effect was experimentally observed using index matching oils, and electrical switching using liquid crystal overlayers was demonstrated.<>     

1 ×8MMI型玻璃基光功分器的研制

针对Ag -Na 离子交换形成的渐变折射率分布,分析了多模干涉(MM I)型功分器的工作原理。在K9玻璃衬底上设计并制作了掩埋型1×8MM I功分器。测试结果表明,这种结构在具有结构紧凑、制作容差性大等优点的同时,其功分均匀性也很好,小于0.5dB。     

Stress-induced index change for K+-Na+ ion exchange in glass

The index change and birefringence resulting from K+-Na+ ion exchange in glass are shown to be mainly due to induced surface stresses. The importance of this fact with regard to the fabrication of optical waveguides is discussed.     

在玻璃衬底上制作K~+离子交换掩埋波导的新工艺

本文报道用不同离子两步交换技术,在玻璃衬底上制作K~+离子交换掩埋波导的新工艺,它不要求施加外电场。用X射线能谱(XES)分析技术测试了K~+离子的浓度分布,证明所制出的样品是掩埋波导。     

An improved method for fabricating ion-exchanged waveguides through electrolytic release of silver ions

In this paper, an improved technique for electrolytic release of silver ions while fabricating Na+-Ag+ exchanged glass waveguides is reported. In this method, a porous glass shell such as fritted glass is used around the cathode to prevent the reduction of the released silver ions. The result of quantitative estimation of silver ion concentration using atomic fluorescence spectroscopy, and sodium ion concentration using atomic emission spectroscopy are also reported.