高温质子交换铌酸锂波导制备工艺研究.pdf

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1、第35卷第4期光学仪器V01．35，No．42013年8月OPTICALINSTRUMENTSAugust，2013文章编号：1005—5630(2013)04—0090—05高温质子交换铌酸锂波导制备工艺研究王腾飞，陈抱雪(1．上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093；2．上海理工大学教育部光学仪器与系统工程研究中心，上海200093；3．上海理工大学上海市现代光学系统重点实验室，上海200093)*摘要：研究了一种高温质子交换制备铌酸锂光波导的工艺技术，质子源是稀释的苯甲酸熔融液，通过提高蒸气压的方法实现了

2、350oC质子交换，X线衍射测试表明波导层具有单纯的a相结构。采用该技术实验制备了铌酸锂Y分支波导，报告了波导单模特性的测试判断方法，研究了控制波导单模传输的工艺环节。测试表明，试制样品在1310nm和1550nm波长下具有良好的单模传输特性。关键词：导波光学；铌酸锂波导；高温质子交换；相位调制器中图分类号：TN252文献标识码：Adoi：lO．3969／j．issrL1005—5630．2013．04．017Researchofhigh_-temperatureproton--exchangedLiNb03waveguid

3、efabricationtechnologyWANGTeng知i，CHENBaoxue(1．SchoolofOptical—ElectricalandComputerEngineering．UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China；2．EngineeringResearchCenterofOpticalInstrumentsandSystems，MinistryofEducationUniversityofShanghaiforScien

4、ceandTechnology，Shanghai200093，China；3．ShanghaiKeyLaboratoryofModemOpticalSystem，UniversityofShanghaiforScienceandTechnology，Shanghai200093，China)Abstract：Experimentalresearchofahigh-temperatureproton-exchangedLiNb03opticalwaveguidefabricationtechnologyiscarriedout

5、．Theprotonexchangesourceisdilutedbenzoicacid．Theprotonexchangeat350℃isachievedbyaprocessofimprovingthevaporpressure．TheX-raydiffractionmeasurementsshowthatthewaveguidelayerisuniforma—phasestructure．LiNbOsY—branchwaveguideisfabricatedwiththistechnology．Thewaveguides

6、ingle-modecharacteristictestjudgmentmethodandthetechnologyconcerningthecontrollingofwaveguidesingle-modetransmissionarealsostudied．Thetestshowsthatthetrailsamplehasgoodsingle-modetransmissioncharacteristicsin1310nmand1550nmwavelangth．Keywords：guidedwaveoptics；LiNb0

7、3waveguide；high—temperatureproton—exchanged；phasemodulator。收稿日期：201301—07基金项目：国家自然科学基金资助项目(61077042、60677032、60967003)；上海市重点学科(第三期)资助项目($30502)作者简介：王腾飞(1988一)，男，山东滨州人，硕士研究生，主要从事光波导与集成光学方面研究。第4期王腾飞，等：高温质子交换铌酸锂波导制备工艺研究·91·引言LiNb03材料易于生成较大的透明单晶并具有优异的电光、声光及非线性光学系数，材料的化

8、学性能稳定，被广泛用于制备多种光波导器件[1。2]。1982年Jackel等人首次利用LiNbO。与苯甲酸进行质子交换制备了光波导[3]，质子交换铌酸锂波导的折射率增量是各向异性的，异常光折射率增大，寻常光折射率略微减小，是一种单偏振的光波导。利用单偏振特性，质子交换铌酸锂波导在光纤陀螺系