光写入光折变空间通道波导的研究.pdf

西北工业大学
硕士学位论文
光写入光折变空间通道波导的研究
姓名:李碧丽
申请学位级别:硕士
专业:光学
指导教师:赵建林
20030301
光写入光折变空间通道波导的研究水摘要西北工业大学硕士学位论文光折变波导是集成光学和光电子集成器件的基本元件之一,在光通信、本文采用光辐照法在:晶体和不同掺杂的逯薪行慈牍庹郾洳的建立以及由此而产生的折射率变化。其次根据波导理论分析了平面波导,由平面波导的色散方程推导出了导模的传播常数、衰减系数、截止波长等特征参数以讨:闷叫泄馔üɡ饩岛笏纬傻母缮婀獬》誏篎澹诰体中写入阵列平面光波导。测量阵列平面光波导的横向折射率分布和周期,并对其进行导光测试。ü街址椒ㄔ贚篎逯薪行慈胝罅型ǖ啦ǖ一次辐照:晶体。结果表明,采用这两种方法在:晶体中写入阵列通道波导是可行的。闷夥詹粼覵晶体,同时沿晶体的岱较施加直流外电场,研究晶体中折射率变化与外加电场的方向、幅度之间的关系。结体的崾┘邮实钡闹绷魍獾绯。诰逯行慈胝罅衅矫婀獠ǖ肌J凳辈饬克体具有较高的光折变灵敏度和较快的响应速度,在其中写入的阵列平面波导对于关键词:光折变效应,光辐照法,阵列平面波导,阵列通道波导,折射率分布光互连和光学信息处理方面具有广泛应用。制作光折变波导的方法有多种,其中采用光辐照法在光折变晶体中直接写入波导,方法灵活且对实验条件要求较低。导的实验探讨,并测量所写入波导的一些性能参数。首先根据带输运模型的动力学方程组,讨论了光折变晶体中光致空间电荷场及波导中光波电磁场的分布。在此基础上,详细地进行了以下几个方面的实验探的实验探索。第一种是利用平行光通过双棱镜形成的干涉光场沿不同方向两次辐照:晶体;第二种是利用平行光通过两个正交的双棱镜形成的干涉光场果表明,改变外加电场的极性和幅度可以改变掺杂逯姓凵渎时浠恼和大小。只有沿宓腃轴方向施加适当的外电场,才能写入平面光波导。诶闷叫泄馔üɡ饩敌纬傻母缮婀獬》詹粼覵晶体的同时,沿晶入阵列平面光波导的横向折射率分布,并对其进行导光测试。实验表明,实现空间动态光互联和光光调制的应用研究具有十分重要的意义。:晶体,篊澹琒:晶体易匀豢蒲Щ鹱手钅
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第滦髀光新交效应在低功率激光的作用下,用方便的时闯尺度来观察各种非线性光学效应,因而引起了人们极大的兴趣并为非线性光学开辟了广阔的研究领域。目前,光折变效应在光存储、光开关、光互连及光学图像处理等多方面的潜在应用弓鹆巳嗣堑募。饧湫в败鼗炬光致折射率变化效应牦鄢啤;骋迨橇条可憬涣丬焊圭簧是毫懋毒毒辩在光辐照下,折射率随光强的空问分布而变化。光折变效应首先魑由贝尔实验室工作的陂搿’热擞甏⑾烛取5缕稍谟肔餖翁邋嗦豆廪重地破塬了相位骐配条传。当初把这秘不期望鳃效应称为“光损伤”U庵帧肮馑鹕恕痹诎荡梢员A粝嗟背さ氖奔洹E墒钦庖恍灾剩笴等人首次认识到“光损伤”材料是一种优质的光数据存储奉孝料。人们发玟,通过均匀光照或加热等手段,这种“光损伤”的痕迹可以被擦洗掉,从而使晶体恢复纯酾杭割完全不同,后者起困于光致释态线毪嘏极纯。:电光晶体内的杂质、空位域缺陷充当电荷鹃施主或受主;当菇俸在光辐慧下,晶体设浚壳孑露产垒静毫蘅簸流子送入裂邻近的能带;光激发载流子猩带中或因浓度梯度而扩散,或因外电场的作用而漂移,或囱予竞蹩三铰打效应嚣运动。σ瓢暝毓鲇枧留仁苤髦嘏逊駕经过多次豹菇自从年贝尔实验室发现光折变效应以来,光折变非线性光学以意想不到的遽度已发展成为当今非线性光学的一个煎要分支。由于光折变非线性光学允许大关注。随着光通讯与光信息处理技术的发展,人们对作为集成光学器件基础的波导结构的要求也在不断提高,因忿毙折交波导搬成了光事厅变效斑研究的一个热点。本章将对光折变效应和光折变波导进行综述。光拆变效应频突验时,意外地发现强光的辐照使这两种晶体的折射率都发生了变化,从而严初态。为了与永久性的破坏性损伤相区别,人们把这一效应称为光致折射率变化效应或光拼变效应。光折变效应引起的折射率变化与通常在强光场作用下起的非线性折射率变激发,再迁移,再俘获,裁流子最后迁移出光照区,到达暗区,被暗区受主俘获瑟,稳定下来,这撵形残与光强空淘分东糟对应瓣空闽电蕊分毒。在菲空淹反演对称的材料中,这种空间电荷场将通过线性电光效应诓牧现行成季居囊重率在空间的调制变化,即在搴葶料中霉入了然攘位概西北工业火学硕士学饭论文。
⋯⋯⋯一●⋯●⋯⋯⋯●⋯⋯⋯⋯受主能缓岛校Α骴整个光季厅交效应静过程鲡甏。锸尽撒口粕与一般的在高功率激光场作用下产生的菲线性光学现稚相比较,光手斤变效应具肖两个显著的特点【:庹郾洳牧瞎庋Х窍咝孕вΦ牟爰