溶胶-凝胶法稀土平面光波导薄膜研究进展

简单介绍了溶胶-凝胶方法的特点、平面光波导的基本结构及工艺特点;简要回顾了国内外近年来无机薄膜、复合薄膜、稀土配合物在工艺、合成、性能、机理等方面的研究情况。与传统的无机平面光波导薄膜相比,有机-无机复合薄膜具有明显的优势,可以在低温下一次拉制成具有实用价值的平面光波导厚膜。稀土配合物的发展解决了稀土与复合薄膜中有机组分不相容、掺杂浓度低的问题。因此,稀土配合物是制作有源平面光波导复合薄膜的理想材料。

不同激发条件下SiO_2∶Tb^(3+)溶胶-凝胶光波导薄膜玻璃的荧光特性

采用溶胶-凝胶法,制备了Tb3+掺杂的二氧化硅光波导薄膜和玻璃,采用扫描电子显微镜(SEM)对光波导薄膜层进行了表征。SEM观察结果表明,经三层涂覆的薄膜厚度达到1.5μm,多层涂覆对薄膜厚度的调节作用明显,有利于满足模式传输的要求。测试并研究了溶胶-凝胶玻璃的激发和发射光谱。光谱分析表明,365 nm长波紫外光可有效激发SiO2基质,获得SiO2基质的宽谱带本征发射,同时观察到微弱的Tb3+特征发射峰;250 nm短波紫外光可高效激发Tb3+,获得Tb3+在SiO2基质中的特征发射峰。均匀透明并具有高效可见发光性质的稀土掺杂溶胶-凝胶SiO2薄膜和玻璃在光波导器件研制方面具有良好的应用前景。

溶胶-凝胶法在平面光波导薄膜制备中的应用

溶胶-凝胶技术作为一种湿化学法具有工艺温度低、化学均匀性好、易实现材料的掺杂等独特的优点,平面光波导薄膜是制备其他各种波导和集成光学器件的基础。近年来,采用溶胶-凝胶技术制备平面光波导薄膜已成为研究热点。该文综述了溶胶-凝胶法在制备平面光波导薄膜中的应用及其发展趋势。

纳米颗粒改性PMMA光波导薄膜的研究

主要研究纳米颗粒改性甲基丙烯酸甲酯预聚物(PMMA)的工艺,以及光波导薄膜的制备技术和性能。具体采用机械混合方式进行纳米颗粒掺杂和旋涂技术,旨在提高PMMA光波导层的热稳定性和折射率,并优化实验工艺条件使光波导薄膜达到透明、均匀、致密及无气孔的要求,从而降低其光传输损耗。实验在玻璃和硅基片上制备了纳米改性的PMMA光波导薄膜,并利用各种先进的测试手段对其进行了性能测量和表征分析,结果表明:纳米SiO2颗粒能够大幅度地提高PMMA光波导层的热稳定性和玻璃化转变温度Tg,而纳米TiO2颗粒使其折射率也有显著的提高。

溶胶-凝胶法制备的Y_2O_3薄膜的光波导性质研究

用醋酸钇溶解于甲氧基乙醇的溶胶 凝胶法制备了Y2 O3光波导薄膜。通过二乙烯三胺的络合作用 ,获得了均匀和稳定的前驱液 ,并用浸渍提拉法得到了薄膜。差热分析、红外吸收光谱被用来表征Y2 O3凝胶和粉末。用XRD、扫描电子显微镜、m线法和波导荧光光谱法研究了Y2 O3光波导薄膜的结构和光波导性质。结果表明 ,Y2 O3薄膜对于光活性掺杂是一种很好的基质材料 ,预示Y2 O3薄膜在光电子方面具有巨大的应用前景。

PSTM 用于Al_2O_3光波导薄膜的研究

利用光子扫描隧道显微镜 (PSTM)检测研究 Al2 O3光波导薄膜及其制备工艺。分析了不同温度条件下采用离子束增强沉积工艺制备的 Al2 O3光波导薄膜 PSTM图像。结果表明 :适当的增加基片的温度可以减小散射损耗 ,改善 Al2

厚二氧化硅光波导薄膜的制备

随着光通信的飞速发展,Si基SiO2平面光波导集成器件的应用更加重要和广泛。在Si基上制备高质量的厚SiO2 薄膜,是制作SiO2光波导及其集成器件的基础。本文介绍了Si基厚SiO2薄膜的几种制备方法。

MNA/PMMA薄膜光波导

研制出MNA/PMMA薄膜光波导。用棱镜耦合器做了波导参数测量,发现薄膜呈现各向异性,有较大的双折射。

LiFePO4-SDBS薄膜/锡掺杂玻璃光波导传感元件的制备及其对有机挥发性气体的气敏性

以FeSO4·7H2O、LiOH·H2O、H3PO4作为原料合成LiFePO4粉末，将十二烷基苯磺酸钠（SDBS）作为分散剂，配制LiFePO4-SDBS分散溶液，利用旋转甩涂法在锡掺杂玻璃光波导表面上制备成LiFePO4-SDBS敏感薄膜,并对其气敏性进行检测。探讨了分散剂浓度，分散时间和温度对LiFePO4-SDBS薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件气敏性的影响。研究结果表明,超声波振荡时间为2 h,分散剂浓度为1％，分散温度为35℃下制备的LiFePO4-SDBS薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件显出良好的气敏性。

高灵敏复合光波导在检测臭氧的应用研究

介绍利用高灵敏复合光波导元件检测臭氧的一种新方法以及实验装置和臭氧的响应特征。通过在K+交换玻璃光波导表面形成高折射率TiO2(两端带斜坡带状)膜并在其表面上固定色素铜化酞箐(Coppertetra-(t-buthyl)phthalocyan ine,TBPcCu)而制成高灵敏度的复合光波导元件。臭氧存在时TBPcCu薄膜被氧化而退色,由此减弱TBPcCu膜对633nm的导波光的吸收。本元件具有响应速度快,灵敏度高和检测极限在0.02 mg/m3等特点。

光波导材料及制备

TN252 98010382溶胶-凝胶法在平面光波导薄膜中的应用=Applicationof sol-gel process in film optical planarwaveguides[刊,中]/翟继卫,张良莹,姚熹(西安交大电子材料研究室.陕西,西安(710049))//压电与声光.-1996,18(4).-264-269综述了溶胶-凝胶法在制备平面光波导薄膜中的应用。图4参26(赵桂云)

基于衬底图形化与链取向技术实现平面光波导

采用喷墨打印的方法对衬底进行图形化,结合链取向技术,实现聚合物混合体poly(9,9-dioctylfluoreneco-benzothiadiazole)(F8BT,主体)和red F(客体)在指定区域链取向.利用链取向区域内外的折射率差异,设计出了各种宽度的薄膜光波导,使光信号在链取向区域传播.同时,这一共混体系中主体的荧光光谱与客体的吸收光谱区域重叠,可以使有效的能量传递发生,利用主体向客体的能量传递机理,使链取向处理后的聚合物混合体实现了红光发射.

薄膜光学理论与膜系设计

O484 2002021322热分解法制备 Bi 替石榴石磁光薄膜的静态热磁模拟近似计算=Approximate calculation of static thermo-magnetic simulation for Bi - substituted garnet magneto - optical films prepared by pyrolysis[刊,中]/黄平,张怀武,王豪才(成都电子科技大学信材学院.四川,成都(610054))∥应用光学.—2001,22(2).—11-13采用近似计算方法对 Bi、Al 替 DylG 磁光薄膜进行静态热磁模拟。

利用介质的物理效应实现导波光调制

在光通信及光信息处理的系统中,作为集成光路的器件需要对导波光进行调制。即根据外界输入的信号对介质光波导中激光的某一参量和振幅、强度、频率、相位、偏振、传播方向等加以控制,以构成具有各种不同功能的调制器件。这种调制是利用做成薄膜光波导的介质和LiNbO3晶体的某种物理效应,诸如电光、磁光、声光、热光效应来实现的。

非晶态SiO2过渡层上高C轴取向LiNbO3薄膜及生长机制探讨

利用脉冲激光沉积(PLD)技术在单晶硅衬底的非晶态SiO_2过渡层上外延生长了具有优良结晶品质和高度C轴取向性的LiNbO_3光波导薄膜。利用X射线衍射、高分辨电子显微镜和原子力显微镜等手段对LiNbO_3薄膜的结晶品质和C轴取向性等进行了系统的分析,基本确定了薄膜C轴外延生长的最佳沉积参数。非晶态SiO_2过渡层上的LiNbO_3薄膜由尺度约为150 nm×150 nm的四方柱状C轴取向的单晶畴紧密排列而成,并且具有陡峭的界面结构。棱镜耦合技术测量表明,激光可以被耦合到LiNbO_3薄膜中,形成TE和TM模式的光波导。此外,对于LiNbO_3薄膜在非晶过渡层上择优取向生长的物理机制和薄膜基底效应进行了初步探讨,提出其生长机制很可能符合光滑晶面上三维岛状成核生长的Volmer模式。

LiFe_(0.98)Pt_(0.02)PO_4薄膜的光学及气敏性研究

为提高LiFePO_4敏感薄膜元件的灵敏度,以铂(Pt)作为掺杂元素,用水热法一步合成出LiFe_(0.98)Pt_(0.02)PO_4粉末;利用旋涂法将其固定在锡掺杂玻璃光波导表面,制备了LiFe_(0.98)Pt_(0.02)PO_4薄膜/锡掺杂玻璃光波导元件。将敏感薄膜在不同温度下热处理,通过比较各个敏感薄膜元件对苯类挥发性有机气体的响应讨论薄膜处理温度对LiFe_(0.98)Pt_(0.02)PO_4薄膜元件光学特性及气敏性的影响。结果显示,在450℃下处理的薄膜因具有光学透明性好、折射率高、光传播损失小等特点对苯类气体显出较大的响应,能够检测出浓度为1×10^(-7)~1×10^(-3)V/V_0的二甲苯气体。当气体浓度小于1×10^(-6)V/V_0时,其他苯类气体不会对二甲苯的检测产生影响。