电场辅助K^+-Na^+交换玻璃光波导的制作与优化

在激光玻璃中使用电场辅助K+ Na+离子交换法制作了平板光波导,发现实验结果与以往电压-时间乘积经验公式计算结果之间存在较大误差.不能忽略空间电荷分布产生内电场效应的影响,并将以往经验公式中的辅加电压项用辅加电压与玻璃内电场之差代替,使用改进后的理论模型计算的不同辅加电压范围和交换时间下的光波导扩散深度与实验数据一致.

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。

离子交换玻璃波导的模型分析

对采用BK7玻璃并经过K+ Na+ 二次离子交换法制备的波导 ,用数值求解分析了一次和二次离子交换所形成的折射率分布 ,并分析了影响折射率变化的原因。

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BK_7玻璃基底上制备了Y分支1×2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。