飞秒激光刻写掺Yb3+磷酸盐玻璃双线型光波导的研究

"飞秒激光在掺Yb3+磷酸盐玻璃中刻写双线型光波导的研究" 本文深入探讨了使用飞秒激光在掺Yb3+磷酸盐玻璃中制作双线型光波导的技术及其特性。研究采用的飞秒激光器具有50 kHz的重复频率，中心波长790 nm，以及140 fs的超短脉冲宽度，这些参数对光波导的形成起着关键作用。通过调整双线间距、激光脉冲能量和刻写速度，可以优化光波导的导光性能。 实验发现，当双线间距设定为35 μm，激光脉冲能量为1.0 μJ，刻写速度为600 μm/s时，所形成的光波导表现出最佳的导光效果。利用近场模式分析，研究人员能够重构激光诱导的波导折射率的二维分布，结果显示波导区域相对于基质的最大折射率变化为1.5×10-4。进一步，通过散射法测量了波导的传输损耗，测得的数值为1.56 dB/cm，这表明在实际应用中，该光波导具有相对较低的信号损失。 值得注意的是，这项研究揭示了波导的偏振导光特性。当激光的偏振态平行于双线方向时，光能顺利通过波导；而当偏振态垂直于双线方向时，光无法传导。这一发现对于实现偏振控制和光束定向传输具有重要意义，为光子集成电路的设计和优化提供了新的可能性。 文章关键词涵盖了集成光学、飞秒激光技术、掺Yb3+的特殊材料、偏振导光现象以及光波导的基本概念。这些关键词突显了研究的焦点，即利用飞秒激光在特定材料中制作高性能、可控的光波导，同时探索了其在光通信、光信息处理等领域的潜在应用。 这项工作展示了飞秒激光在精密光学制造中的高精度和灵活性，以及掺Yb3+磷酸盐玻璃作为光子器件材料的独特优势。通过对不同参数的精细调控，可以实现对光波导性能的优化，同时揭示出的偏振依赖性为未来开发新型光子器件提供了新的思路。