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铌酸锂退火质子交换波导的制作和研究

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英文文摘

第一章绪论

第二章光纤陀螺的原理

2.1光纤陀螺概述

2.1.1光纤陀螺的基本工作原理

2.1.2光纤陀螺的分类

2.1.3光纤陀螺的发展

2.2集成光学型光纤陀螺

2.2.1光纤陀螺仪的集成光学器件

2.2.2光源

2.3集成光学型光纤陀螺的制作工艺

第三章铌酸锂的物理特性总结

3.1一般特性

3.2晶体结构

3.2.1分类

3.2.2菱形六面体晶胞

3.2.3解理面

3.2.4热膨胀

3.3物理特性

3.3.1张量所用的坐标系统

3.3.2热电效应

3.3.3介电系数

3.3.4压电效应

3.3.5反压电效应

3.3.6线性电光效应

3.3.7弹性模量

3.3.8弹光效应

3.3.9体光伏效应

3.3.10光折变效应

第四章质子交换平面波导的制备和特性研究

4.1光波导基础理论

4.1.1阶跃型平面波导

4.1.2渐变型平面波导

4.2理论分析方法简介

4.2.1WKB法和逆WKB法

4.2.2求解波动方程法

4.3质子交换波导的制备

4.3.1质子交换波导的特点及优点

4.3.2质子交换源

4.3.3质子交换过程

4.3.4质子交换波导的制备

4.4平面波导的特性研究

4.4.1棱镜耦合法测波导的有效折射率

4.4.2模有效折射率的测量结果

4.4.3铌酸锂质子交换波导的特性

第五章质子交换波导的结构和特性

5.1探测方法简介

5.2质子交换波导的晶相结构

5.2.1粉末态LiNbO3的相变情况

5.2.2 LiNbO3晶体的相交情况

5.2.3第四章退火后折射率分布的解释

5.3质子交换LiNbO3波导X-射线衍射的分析和讨论

5.3.1晶面的基本知识

5.3.2 X-射线衍射的测量原理

5.3.3质子交换LiNbO3波导X-射线衍射的分析和讨论

第六章质子交换波导折射率改变的探讨

6.1引起铌酸锂折射率改变的物理性质:

6.1.1自发极化

6.1.2二次电光效应

6.1.3弹光效应

6.2折射率改变的机理:

第七章退火质子交换条波导的制作和测试

7.1质子交换条波导的制作工艺

7.1.1基片的清洗

7.1.2光刻过程

7.1.3光刻中弊病的分析:

7.2质子交换和退火

7.2.1参数的确定

7.2.2退火质子交换条波导的制作

7.3抛光

7.4条波导的通光测试

7.4.1对光方法简介

7.4.2通光结果

7.4.3插入损耗的测量

第八章总结

参考文献

致谢

攻读硕士期间发表论文

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摘要

集成光学型光纤陀螺是研制中、高精度光纤陀螺发展的基本方向,铌酸锂退火质子交换波导是构造集成光学芯片的关键技术.该文首先解释了光纤陀螺的基本原理,然后讨论了衬底材料铌酸锂的物理特性.接着从质子交换平面波导入手,由棱镜耦合法测得波导的模式有效折射率,并用IWKB法拟合了折射率的分布,对质子交换和退火的特性进行了分析.进一步采用X-射线衍射法对质子交换波导的晶格结构进行了分析,指出晶格的畸变与折射率的改变密切相关.文中还从物理机制上探讨了折射率改变的机理.最后,在实验上探索出了单模条波导的制作工艺,并对单模波导进行了通光测试.

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