Ag + /Na + 、Cu + /Na + 二次离子交换BK7玻璃波导的特性研究

发布时间：2021-03-26 04:08

　　在离子交换工艺中,Ag⁺/Na⁺离子交换技术是一种比较成熟的离子交换技术,是制备光学器件的最主要方法之一,用它制备出的波导的表面折射率相比于其它方法较大,而且技术相对成熟。Cu⁺/Na⁺离子交换技术是一种发展较晚的玻璃波导制备技术,制备出的光学器件有较好的非线性光学和蓝绿发光特性。本文首先采用高温热离子交换法,分别通过Ag⁺/Na⁺、Cu⁺/Na⁺离子交换技术制备出了BK7玻璃平面波导,然后用棱镜耦合法和反WKB法,将波导的有效折射率分别进行高斯拟合、指数拟合、余方差函数拟合,最终得到了波导的TE、TM模的折射率分布曲线。通过折射率分布曲线对这两种离子交换方式得到的波导的表面折射率和扩散深度这两个参数进行分析和讨论。由于Cu⁺/Na⁺离子交换温度太高,扩散速度太快,实验中很难掌握交换时间,从而带来很大误差。为此,我们首先采用Ag⁺/Na^+... 

【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

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高温电阻炉

可以由偏转平台上的角度刻度盘读出[26]。如下图2.1所示，根据和 的几何关系，可以得到 的值，再由式 2.4 计算出有效折射率。sin sinsin……………（2.4）其中， A=45o（实验所用棱镜的底脚度数）图 2.1 棱镜耦合法的原理示意图2.3 平面波导的参数测量棱镜耦合法装置示意图如图 2.2 所示，用以下实验步骤来测量波导样品的各阶模式的有效折射率。（1）将玻璃片（制备出的波导样品）放入超声波清洗器中清洗干净，然后先用无水乙醇清洗，再用去离子水冲洗并烘干。同样的，用无水乙醇和去离子水

（a）Ag+离子交换1h的TE模三种拟合曲线，（b）Ag+离子交换1h的TM

【参考文献】：
期刊论文
[1]铜离子交换单步掩埋BK7玻璃波导的制备与表征[J]. 王鹏飞,郑杰,鄂书林,G.C.Righini.  中国激光. 2004(10)
[2]高斯折射率分布Cu+-Na+离子交换玻璃波导的制备[J]. 王鹏飞,郑杰,G.C.Righini.  中国激光. 2004(01)

硕士论文
[1]铜离子交换玻璃平面波导及其特性研究[D]. 何新.吉林大学 2010



本文编号：3100918