飞秒激光刻写磁旋光玻璃光波导特性研究

"飞秒激光在磁旋光玻璃中写入光波导的研究，通过飞秒激光诱导折射率变化，创建灵活的三维光子器件。该研究关注于1 kHz重复频率的飞秒激光如何在磁旋光玻璃中形成光波导，以及刻写参数如速度和功率对波导性能的影响。实验揭示了最佳写入条件，即10×显微物镜、40 μm/s的速度和3 mW的功率，可以生成在980 nm处具有10 μm模场直径和1.53 dB/cm损耗的波导，有利于与单模光纤的模式耦合，同时波导区域的费尔德系数仅轻微减少约2.8%。" 本文详细探讨了飞秒激光技术在磁旋光玻璃中的应用，这是一种在集成光学领域具有广泛应用前景的材料，因其独特的法拉第效应。飞秒激光因其极短的脉冲持续时间，能够精确地改变材料的光学性质，从而在三维空间内制造出复杂的光子结构。研究中，使用1 kHz的飞秒激光源，研究了其在磁旋光玻璃中刻写光波导的特性。 通过对不同刻写参数的测试，如写入速度和功率，研究人员能够控制光波导的折射率和模场直径，这是衡量光波导性能的关键参数。实验结果显示，在特定条件下，即使用10×显微物镜以40 μm/s的速度和3 mW的功率写入，可以得到理想的光波导。这种波导在980 nm波长下具有10 μm的模场直径，这意味着它能有效地与980 nm波长的单模光纤进行模式匹配，从而提高光信号传输的效率。同时，波导形成的区域，费尔德系数只降低了约2.8%，这意味着磁性响应基本保持不变，这对维持光波导的磁光特性至关重要。 此外，文章还讨论了这些发现对于未来光子集成电路和磁光设备设计的意义，特别是考虑到磁旋光玻璃的法拉第效应，这使得光波导在光隔离器、光开关和磁光传感器等应用中具有潜在优势。飞秒激光技术的精确性和非接触特性使其成为制造这些高性能光子器件的理想工具。 关键词：激光技术、飞秒激光、光波导、磁旋光玻璃、费尔德系数。本研究为理解飞秒激光与磁旋光材料相互作用提供了深入见解，并为开发新型磁光光子器件提供了实验基础。