铌酸锂单晶薄膜上加载条型波导和集成光学器件的研究

发布时间：2021-09-03 06:43

　　铌酸锂晶体是一种人工合成多功能材料,它具有优良的电光、声光、非线性光学特性,在可见光和近红外波段都具有较高的透过率,被广泛应用于集成光学领域。近年来,通过离子注入和直接键合方式制备的绝缘体上的铌酸锂单晶薄膜（lithium niobate on insulator,LNOI）引起了人们极大的兴趣。由于铌酸锂和二氧化硅之间的高折射率差,基于LNOI材料制备的光子器件在集成度和器件性能上都得到了很大的提升。以LNOI为平台实现多器件集成已成为可能。目前已经报道了一系列光学器件,例如光波导、调制器、光频梳、非线性光学器件等。光波导是集成光学中的基础光学元件,是光信号传输的通道,也是多种复杂光学器件的主要结构之一。加载条型波导是LNOI上光波导的一种重要类型。它通过在LNOI表面覆盖一层加载条材料来实现对光的限制作用。加载条材料的选取是十分灵活的,只要折射率大于1,就可以形成波导。加载条型波导可以实现铌酸锂与其他材料的异质集成,将两种材料的优良特性结合起来。本论文研究了LNOI结构与非晶硅和二氧化硅材料的异质集成,为后续电光结合、高效、高集成度的集成光学器件的研究探索了道路。二阶光学非线性在倍... 

【文章来源】：山东大学山东省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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【部分图文】：

图１．１．２?ＬＮＯＩ制备流程??光波导是集成光学的基本元件

高于周围区域的折射率，使光主要限制在折射率高的区域传播，形成条形光波导。??光是一种电磁波，讨论光在波导中传播的最基本的方法是波动光学方法［１］。这种??方法是对麦克斯韦方程组在一定的边界条件下进行求解。这里我们分别对平面光??波导和条形光波导的波动光学理论进行分析。??Ｃｏａｔｉｎｇ?ｌａｙｅｒ??ｗａｖｅｇｕｉｄｅ?ｌａｙｅｒ??Ｓｕｂｓｔｒａｔｅ?ｌａｙｅｒ??图２．１．１平面光波导结构示意图??⑷?（ｂ）（Ｃ）

山东大学博士学位论文??导。加载型光波导则是通过在平面光波导表薄膜，通过对薄膜进行光刻、刻蚀等加工，交换、注入、扩散等方式使平面光波导中某射率，使光主要限制在折射率高的区域传播，讨论光在波导中传播的最基本的方法是波方程组在一定的边界条件下进行求解。这里的波动光学理论进行分析。??

【参考文献】：
博士论文
[1]氢化非晶硅薄膜制备及其微结构和光电性能研究[D]. 廖乃镘.电子科技大学 2009

硕士论文
[1]Si衬底上GaN的外延生长及其MSM紫外探测器的制备[D]. 朱运农.华南理工大学 2017
[2]单晶铌酸锂薄膜的周期性极化及其应用[D]. 姜云鹏.山东大学 2017
[3]PECVD法制备氢化非晶硅薄膜及其性能研究[D]. 王玉.哈尔滨工业大学 2010
[4]GaN基光伏型MSM结构紫外探测器研究[D]. 杨洪.电子科技大学 2009
[5]非晶硅叠层太阳能电池制备技术研究[D]. 张锐.华中科技大学 2008
[6]高性能硅基发光材料及硅MSM结构光电探测器的研制[D]. 黄燕华.厦门大学 2006



本文编号：3380617