像散飞秒贝塞尔光在石英玻璃中刻写双芯光波导的研究

发布时间：2017-08-26 02:11

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【摘要】：利用角锥棱镜将准直飞秒高斯光束转变为飞秒贝塞尔光束,利用飞秒贝塞尔光束在石英玻璃样品中刻写了单芯和双芯光波导.实验中首先使用无像散的脉宽50 fs的贝塞尔激光脉冲在石英玻璃中刻写出单芯光波导,研究了波导直径和折射率改变量随激光脉冲能量和脉冲个数的变化关系.通过旋转角锥棱镜,在飞秒贝塞尔光束中引入像散,利用像散飞秒贝塞尔光束在石英玻璃中刻写了双芯光波导.实验发现,当角锥棱镜的转角为1?时,可以制备出双芯间距仅为5.6μm的双芯光波导.当双芯波导沿某一方向移动时,在近场可观察到从双芯输出的光强出现周期性的亮暗变化,这应是由双芯间距较小导致的.当角锥棱镜的转角增大至3?和5?时,制备的波导双芯之间的间距分别增大至9.1μm和16.1μm,此时没有观察到双芯光强随位置改变的往复变化.本文刻写的双芯光波导可用作高灵敏度差分位移传感器(可探测的最小位移小于3μm).与传统的单芯波导的位移传感器相比,双芯波导差分位移传感器一方面大幅提高了探测的灵敏度和信噪比;另一方面也降低了高灵敏度位移传感器的装配难度.
【作者单位】： 南开大学现代光学研究所光学信息技术科学教育部重点实验室;
【关键词】： 贝塞尔光束 飞秒激光 双芯光波导 差分位移传感器
【基金】：国家自然科学基金项目(批准号:11274185,61137001,61275133)资助的课题~~
【分类号】：TN252;TQ171.731
【正文快照】： 1引言 飞秒激光已广泛用于波导刻写[1,2]、亚波长结构器件的制备[3,4]以及材料切割等[5,6]微纳加工领域.使用飞秒高斯光束在透明样品内部刻写波导、制备光栅等光波导器件时[7,8],通常需要使用数值孔径较大的透镜对光束进行紧聚焦.由于瑞利长度与焦斑半径具有相同的数量级,因

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本文编号：739021