藍寶石憑借其極高的硬度、穩(wěn)定的物理化學(xué)性質(zhì)以及從紫外到紅外波長范圍內(nèi)的透光性,使得其被廣泛應(yīng)用于光學(xué)窗口、儀器儀表、半導(dǎo)體襯底以及消費電子等方面。但在擁有高硬度、高耐磨性的同時,伴隨著的是藍寶石加工的困難,這也限制了藍寶石更廣泛的應(yīng)用。本文中,利用藍寶石的優(yōu)良光學(xué)性能,以飛秒激光微加工技術(shù)為手段,研究藍寶石脊形波導(dǎo)的制備。利用內(nèi)置了有限差分光束傳播法的RSoft軟件對藍寶石脊形波導(dǎo)進行設(shè)計仿真,研究了波導(dǎo)脊寬a和刻蝕深度b對波導(dǎo)通光性能的影響,通過分析結(jié)構(gòu)參數(shù)對歸一化功率和模式雙折射效應(yīng)的影響,最終確定脊寬a=200μm及刻蝕深度h=172μm。對實際加工中存在的槽壁傾斜情況進行了誤差分析,發(fā)現(xiàn)當槽壁傾角達到約16°時,相比與槽壁傾角為零的情況,歸一化輸出功率減小了約5%。研究了藍寶石脊形波導(dǎo)和光纖之間的對準耦合,通過計算波導(dǎo)模場和光纖模場的重疊積分,得到光纖存在橫向位置偏差和偏轉(zhuǎn)偏差時模場耦合效率的變化情況。對波導(dǎo)模場分布情況及基模光場在波導(dǎo)內(nèi)傳輸進行了仿真。研究了飛秒激光的藍寶石劃線加工工藝,分別就激光功率和掃描速度對劃線加工的影響進行了工藝試驗,分析了其對劃線加工的影響。在兼顧加... 

【文章來源】：湖北工業(yè)大學(xué)湖北省

【文章頁數(shù)】：63 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

不同玻璃基底所制備波導(dǎo)的顯微圖像

圖 1-2 氟化物玻璃遠場光場分布[22]導(dǎo)器件所需的激光脈沖能量一般低至納焦耳，而極增大了三到四個數(shù)量級。對于脈沖位置的精確控制到預(yù)期值而不需要改變其他加工條件。另外，由于理，飛秒激光制備波導(dǎo)器件在制備效率和成本上有多材料中所制備的波導(dǎo)傳輸損耗水平已經(jīng)可以達到量、聚焦數(shù)值孔徑大小、寫入速度、重復(fù)頻率等加[24–26]。在 2006 年，劍橋大學(xué)的 L. Tong 等人[27]就制備，該波導(dǎo)在 1550nm 光下的損耗可以達到極導(dǎo)材料折射率改變是制備波導(dǎo)的關(guān)鍵，因此研究激變得分十重要[28–30]。2003 年，S. Nolte 等人首次制光比幾乎是相等的；如圖 1-3，研究還測得了該波

1-3 飛秒激光制備光分路器其中一路折射率分布[31]路器結(jié)構(gòu)，彎曲損耗對器件性能的影響非常大。目以達到數(shù)十毫米的級別[27,32]。光微加工最早的有源器件加工是各種基底上的光增rski 等人[33]在摻汝硅酸鹽玻璃中，利用近紅外飛秒；在 514nm 光的泵浦下獲得了 1054nm 的輸出，增益激光微加工技術(shù)在摻鐿鉺玻璃制備波導(dǎo)放大器也得大器有著較小的散射損耗（<0.2dB/cm）[34]。在 200作在整個 C 波段的摻鉺鐿波導(dǎo)放大器，其增益譜如證明了飛秒激光微加工技術(shù)制備的器件已經(jīng)能達到

【參考文獻】：
期刊論文
[1]飛秒激光加工藍寶石超衍射納米結(jié)構(gòu)[J]. 高斯,王子涵,滑建冠,李乾坤,李愛武,于顏豪.  物理學(xué)報. 2017(14)
[2]多脈沖飛秒激光深小孔的加工[J]. 胡夢寧,葛勵成,張晉平,陳玉萍,陳險峰.  中國激光. 2016(04)
[3]飛秒激光在鈦藍寶石晶體中刻寫雙線型波導(dǎo)的研究[J]. 劉爽,劉欣,唐文龍,程光華.  中國激光. 2015(02)



本文編號：3024679