论文部分内容阅读
铌酸锂（LiNbO3）晶体由于其优异的电光、声光效应,已成为制作光滤波器极为理想的集成平台。迄今为止,基于单模Ti:LiNbO3波导已有着多种多样的应用;而基于多模Ti:LiNbO3的可调谐多波长滤波器的应用报道却相对较少,但它由于滤波灵活性较强,在波分复用系统的应用中仍极具前景。因此,本实验初步探究了局部加温对长周期光栅的作用,并成功研制出了一种新型的基于Ti:LiNbO3长周期波导光栅的多波长滤波器,对基于Ti:LiNbO3长周期波导光栅的器件应用发展做出了贡献。主要工作及成果:1.在铌酸锂晶体上利用二次钛扩散的方法制作出了特殊结构的光波导,并且在波导表面上制备缓冲层和具有特定周期的叉指电极,完成了LPWG的制备。此外,也通过FIB在Ti:LiNbO3条波导上制做了两个气孔型三角晶格级联的光子晶体（PhC）。2.搭建光学测试系统,分别采用铜板电极施加空间电场的方法及镀铝电极施加内部电场的方法探究组份对铌酸锂晶体电光系数?3 3、?13的影响,发现随组份的增加,EO系数降低且当Li2O含量为49.5 mol%时达到最低。3.搭建光学测试系统,对所制作的光子晶体和LPWG进行表征。得到光子晶体表征结果与理论值相符;LPWG的带阻特性数据在不同的外加驱动电压下有如下规律:（1）由于铌酸锂光折变效应的影响,当外加驱动电压从0V增加到336V时,所制作LPWG（?=675μm）谐振峰的中心波长向长波长方向几乎线性移动了180nm;（2）LPWG抑制带的对比度随驱动电压增加而线性上升,并在303V时达到最大30dB,但若继续升高电压会出现过耦合现象,从而降低对比度。4.通过对长周期光栅局部加温的方式设计了一种新型的基于钛扩散铌酸锂波导的多波长滤波器。用宽带光源和光谱分析仪测定TM模式下,不同温度下LPWG处于115V电压时的透射谱,发现波导的导波特性发生改变,在24.1℃下出现了3个谐振峰,且当样品温度从24.1℃升温至44.5℃时,三个谐振峰的中心波长位置几乎不变而对比度随温度的升高而线性增大至21dB。此外,39℃时三个谐振峰的中心波长在电压从115V增大至186V时均向右漂移,可实现中心波长在O+E波段范围的调谐。