文档介绍：长春理工大学
摘要在光纤通讯和光纤陀螺光集成回路系统中使用的集成光路都必须在单一偏振态工作,因此,精确控制光波导中光波的偏振态是系统正常工作的首要条件。利用质子交换波导中寻常光折射率减小,非寻常光折射率增大这一特性,制作出具有偏振选择性的质子交换波导偏振器。该器件因其尺寸小,偏振消光比特性好,抗电磁干扰强,便于与其他光波导器件集成而日盏受到重视。基于对商品质偏振器件的需求,本文设计并研制出ǘ沃首咏换籐ǖ计衿鳎淦消光比大于,偏振插入损耗小于,达到了集成光路中对器件的偏振要求。该质子交换波导偏振器在衬底上采用质子交换与钛扩散相结合的方法制作。为了得到尽可能高的偏振消光比和尽可能低的偏振插入损耗,本文对钛扩散波导和质子交换波导的宽度,厚度和长度等尺寸以及钛扩散波导和质子交换波导的工艺过程进行了探讨与研究。将质子交换波导位于钛波导正中间,构成结构,从而使器件具有最小的损耗。在偏振器尺寸上进行了理论计算和优化设计,使能量耦合和模式耦合处于最佳状态,从而降低了器件整体的插入损耗。同时采用提高折射率增量和扩展模式阶数来提高器件的消光比。对制作的器件进行了消光比和插入损耗测量,其消光比大于,偏振插入损耗小于,这一结果对光纤通信,光纤陀螺和光传感技术中光无源器件的应用提供了理论和实验方面的数据和资料。关键词:光波导偏振器设计与研究消光比插入损耗
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指导导师签名:鏊俜臧烊作者签名:锚§鹚皇堕净土月尘日作者签名:彗送年玉月尘醴长春理工大学硕士虿┦学位论文原创性声明长春理工大学学位论文版权使用授权书本人郑重声明:所呈交的硕士虿┦学位论文,《论文题目》是本人在指导教师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。本学位论文作者及指导教师完全了解“长春理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”,同意长春理工大学保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权长春理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,也可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编学位论文。
第一章绪论§引言上世纪年代,随着微波、激光、半导体、薄膜光学和集成电路与技术的迅速发展,逐渐形成了集成光学的雏形。当时有很多名称,如“集成光路”、“光集成”、“集成光学信息处理器”等。。年,蚘杼岢隽嗽谕话氲继宄牡咨贤时集成光器件和电子器件的构想。从那时到现在,集成光学无论在理论与应用方面都得到了长足的发展。现在的“集成光学”已经不再是当初把几个光学元件集成在一起的简单概念,而是一个集光学、激光、微电子学、光电子学、通讯、薄膜技术等为一体的独立的边缘学科。随着信息高科技时代的到来,在“集成光学”自身理论、材料、工艺、器件及应用等诸方面飞速发展的同时,又不断地从光学、激光、微电子学、光电子学、通讯、薄膜技术等相关学科的发展中汲取丰富的营养,使得“集成光学”日益充满活力和生机,成为世纪诸多新兴边缘学科中一颗目前“集成光学”的概念涵盖广泛的内容。从集成方式上划分,可分为光子集成和光电集成;从集成形式上划分,可分为单片集成和混合集成。所谓单片集成,是指在半导体或光学晶体衬底上,只经过制作工艺,把所有元件集成在一起。而混合集成,是指用不同的制作工艺制作一部分元件以后,再装在半导体或光学晶体衬底上。从研究内容上划分,可将其划分为导波光学和集成光路两部分。导波光学主要研究光在波导介质中的产生、耦合,传播和损耗等物理现象和性质,以及与之相应的光波导器件,比如光耦合器、光路分支器及合波器、光开关、光放大器、光调制器等。集成光路主要研究如何把各种光波导器件集成在同一衬底上,形成具有一定功能的微型光学系统,以改进和提高这些微型光学系统的性能。目前的集成光学器件种类繁多,新器件、新工艺层出不穷,应用也日益广泛,它们不断丰富着“集成光学”的内集成光学在工业,军事、经济等各个领域内都有广泛的应用,但主要应用在以下几方面:;庑畔⒋器、光传感器等。耀眼的新星。涵。
§铌酸锂光波导的研究进展目前,在晶体上制备光波导主要有两大类。一类是钛和血。。这意味着泻蚘切波导只传播模,蠰峒近年来,光纤通讯和航空领域的广泛应用极大地推动了光波导集成光学与技术的发展,铌酸锂遄魑R恢痔吞澹羌晒庋最常用的无机介电体材料。因其具有较高的电光、声光及非线性光学系数;材料的化学性能稳定;晶体生长成本低;易于生长出大尺寸的单晶等特点,故广泛用于制备各种光波导器件。扩散光波导,它是目前最