基于相位掩模法的高阶铌酸锂Bragg波导光栅的研究

摘要

近些年来,LiNbO3晶体由于其热稳定性好,可见光波段光折变敏感,被广泛用作光集成器件的基底材料。LiNbO3波导的制备技术已相当成熟,在LiNbO3波导上制备的Bragg波导光栅也成为最重要的集成器件之一。
　　本文在Ti扩散LiNbO3波导的基础上,对高阶均匀,p相移及线性啁啾Bragg波导光栅的性能进行了研究,并利用相位掩模技术在Ti扩散铌酸锂波导上进行二阶均匀及线性啁啾Bragg波导光栅写制实验的研究。具体工作内容如下:
　　1、对高阶均匀Bragg波导光栅的性能进行了研究,分析了饱和系数,光栅阶数对高阶均匀Bragg波导光栅反射谱的影响。在最优饱和系数下,不同阶均匀Bragg波导光栅最大反射率及零值带宽均达到最高,并且光栅阶数越大,零值带宽越小,但是最大反射率相等。
　　2、对高阶p相移Bragg波导光栅的性能进行了研究,分析了相移位置,饱和系数和光栅阶数对奇数阶p相移Bragg波导光栅反射谱的影响。其中相移点在光栅中间位置时,各阶p相移Bragg波导光栅性能最好。在最优饱和系数下,不同阶p相移Bragg波导光栅的双通带间隔,谐振峰及分裂点的反射率最大,并且光栅阶数越大,双通带间隔越小,但是谐振峰及分裂点的反射率相等。
　　3、对高阶线性啁啾Bragg波导光栅的性能进行了研究,主要从饱和系数,光栅阶数两方面研究对高阶线性啁啾Bragg波导光栅反射谱的影响。在最优饱和系数下,不同阶最大反射率达到最高,并且光栅阶数越大,啁啾系数,全反射带宽及最大反射率越小。
　　4、对相位掩模法刻写高阶Bragg波导光栅的实验进行了研究。设计了相位掩模法刻写二阶均匀及线性啁啾Bragg波导光栅的实验方案,并分析了不同的实验参量对波导光栅性能的影响,进行了实验刻写,并对造成实验测量结果的可能原因进行了分析。

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第一章 绪论

1.1 选题背景及研究意义

1.2 相位掩模法刻写铌酸锂Bragg波导光栅的研究现状

1.3 本课题的研究目的及各章节安排

1.4 本文创新点

第二章 基于相位掩模法的Bragg波导光栅理论基础

2.1 铌酸锂晶体介绍

2.2 相位掩模法的近场衍射特性

2.3 Bragg波导光栅的理论分析

2.4 本章小结

第三章 高阶均匀Bragg波导光栅的性能研究

3.1 高阶均匀Bragg波导光栅的理论分析

3.2 高阶均匀Bragg波导光栅的特性分析

3.3 本章小结

第四章 高阶π相移Bragg波导光栅的性能研究

4.1 高阶π相移Bragg波导光栅的理论分析

4.2 高阶π相移Bragg波导光栅的特性分析

4.3 本章小结

第五章 高阶线性啁啾Bragg波导光栅的性能研究

5.1 高阶线性啁啾Bragg波导光栅的理论分析

5.2 高阶线性啁啾Bragg波导光栅的特性分析

5.3 本章小结

第六章 基于相位掩模法的高阶Bragg波导光栅的实验研究

6.1 相位掩模法刻写高阶Bragg波导光栅的实验设计

6.2 实验参数的确定

6.3 相位掩模法刻写高阶Bragg波导光栅的实验流程及结果分析

6.4 总结

第七章 工作总结及展望

7.1 工作总结

7.2 前景展望

参考文献

发表论文和科研情况说明

致谢