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《华中科技大学》 2007年
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离子交换玻璃基光波导研究

陈婉珺  
【摘要】: 随着人们对信息量以及信息传输速度的要求不断提高,对集成化、低成本的全光器件的需求越来越明显。平板光波导器件体积小、结构紧凑,便于集成,满足了光通信的需求。离子交换技术制备玻璃基光波导工艺简单、易于操作,而且制得的波导适于与光纤耦合、损耗小、性能可靠,因而被广泛应用。 本文面向用于生产玻璃波导的离子交换技术的研究和实验,主要完成了以下工作: 理论方面,较为全面的介绍了离子交换的基本理论。针对许多典型离子交换过程无法用简化的扩散方程得到解析解的情况,在原有理论的基础上,对离子交换浓度扩散方程用数值分析法进行了求解,从而得到了方程更为通用的解的形式。根据推导出的差分公式对一些离子交换过程进行了模拟,得到了离子浓度分布曲线。 实验工作主要进行了混合熔盐离子交换制作光波导的研究。在380oC温度下,选取不同的玻璃基片(BK7和K9玻璃),改变离子交换源(纯KNO_3、AgNO_3:KNO_3 =1:1000和5:1000),离子交换时间进行多组对比实验。试验结果表明BK7玻璃有更好的光学透过性,更适合做离子交换光波导的基底。控制混合熔盐的配比和离子交换的时间,可以得到特定表面折射率和扩散深度的波导。用混合熔盐进行离子交换可以在较短时间内,得到较大的表面折射率。 采用先进行离子交换,后刻蚀波导图形的方法,用混合熔盐离子交换实验中制得的平面波导作为基底,制备了直波导和1×8MMI型光功分器,实现了器件的通光功能,结果表明此方法制得的多波导器件更易与光纤阵列进行耦合。
【学位授予单位】:华中科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TN252

【参考文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 王德强,陈玮,程继健;玻璃光波导研究进展[J];材料导报;2000年01期
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【共引文献】
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【同被引文献】
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1 王德强,陈玮,程继健;玻璃光波导研究进展[J];材料导报;2000年01期
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1 陈婉珺;离子交换玻璃基光波导研究[D];华中科技大学;2007年
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9 高凡;SOI基集成光波导器件及表面粗糙度改善的研究[D];中国科学院研究生院(上海微系统与信息技术研究所);2005年
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