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1、文章编号:1009-2552(2010)03-0175-04中图分类号:TN929.1文献标识码:A平面光波导器件的发展陈昊(江苏信息职业技术学院,无锡214000)摘要:在光电子技术,计算机技术,通信技术迅速发展的今天,光波导材料和器件得到了越来越多的应用和发展。因此,对于光波导器件现状及发展趋势的叙述,不但对有志于在此方面研究的人具有一定参考价值,同时也是面向未来光电子产业发展的必然要求。因为当今大多器件应用平面光波导材料,所以主要对平面光波导理论进行了讨论。关键词:非线性光学;平面波导;光波导材
2、料DevelopmentofplanaropticalwaveguidematerialsCHENHao(JiangsuCollegeofInformationTechnology,Wuxi214000,China)Abstract:Withtherapiddevelopmentofthephotoelectronictechnique,computertechniqueandthecommunicationtechniqueintoday,opticalwaveguidematerialsandde
3、vicearemoreandmoreusedanddeveloped.Thus,thedescriptionsabouttheopticalwaveguidebasedtheoriesandits’devicesdeveloping,whichareusefulfortheresearchers,arealsoneededbyphotoelectronicindustryinfuture.Becausemostdevicesapplyplanaropticalweveguidematerial,thi
4、spaperdescribesitindetails.Keywords:nonlinearoptics;planarwaveguide;waveguidematerial5工作的AlxGa12xAs异质结激光器。Blum等人完成了由气相外延技术制成的非常薄的Ga12xInxAs异质结激光器。所有的这些努力都只有一个目的,就是实现真正意义上的光通信。自从1970年华裔科学家高混博士提出了损耗很低的光导纤维的概念以及美国贝尔实验室制出了可在室温下连续工作的半导体激光器后,人们就看到了光通信的发展前景是美好
5、的,到目前为止,低损耗,可以实现各种用途的光纤制备技术已经非常成熟,而且世界上许多国家都已经将光纤用于了通信的主干网,并声称不久的将来会用光1光波导器件的简介集成光学领域研究有关光波沿介质平面薄膜或介质条状薄膜传播并受其制约的各种物理现象1,这些介质薄膜和介质条状薄膜就是所说的平板介质光波导和条形介质光波导。这两种光波导都可以传播光频波段的电磁能,并且可能实现单片集成光路。这种光路一旦实现,将制成光网络中的微型光学对应的器件,即各种光无源及有源器件,这些器件有非常宽的带宽,并且几乎不受自然界和人工低频
6、电磁场的干扰。在1968年Shubert首次提出了集成光学信息处6缆代替铜缆而实现全光网络。但是只是实现全光纤传输并不意味着就是光通信,毕竟还要有与之对应的各种光有源和无源器件,这些器件的性能直接影响着光信号的特征。理2这个词。从这以后,人们开始对薄膜技术进行大量的研究。由于1960年世界上第一台相干振荡光源红宝石激光器的诞生,使人们成功地将激光器发出的光束耦合到了薄膜波导中去3,为了使激光器的特性变得更好,以及制作出能更好的与激光器耦合的光器件,人们对光学薄膜作了大量的研究。例如,基于Kressel
7、4等人的研究,制成了能在室温下收稿日期:2009-12-15作者简介:陈昊(1982-),本科,毕业于吉林大学,江苏信息职业技术学院助教,研究方向为微电子工艺,光电子。光波导作为各种光电器件的基础结构,对器件的性能要求起着至关重要的作用。例如,对于光纤通信的光源,需要的是阐值低、单模特性好的半导体激光器7,在这些要求下,就要利用在横向和侧向都有限制作用的双异质结条形波导半导体激光器,利用异质结所产生的势垒作用,将电流和载流子牢牢地限制在波导有源层中,并获得很好的激光输出特性。再如,半导体激光器所发出的
8、光波虽然在物理特征上是很好的,但是要想利用光波传播各种信息,就需要对其进行各种调制,于是就要用各种光波导调制器,其中有比较著名的马赫-泽德MZ(Mach2Zehnder)电光波导调制器,为了使通过两臂的光波能够很好地进行耦合,就要研究耦合器两臂的波导耦合特性。得到所需的功率分配比。可见,为了制成高效可靠的各种波导器件,就需要发展以导波光学为理论基础的光纤技术、平板型光波导技术,条状型光波导技术,使半导体薄膜激光器、光波导调制器和多路光电开关等各种光电器件
