法布里-珀罗谐振腔法测量光波导损耗的应用研究

"用法布里-珀罗谐振腔法测定光波导的损耗" 在光学领域，尤其是在集成光路技术中，光波导的损耗是一个至关重要的参数，直接影响到光器件的性能，比如调制器、开关、滤波器、传感器和非线性光频变换器等。损耗测量对于优化器件设计和提高其效率是必不可少的。本文主要探讨了一种名为法布里-珀罗谐振腔法的损耗测量方法，并将其应用到玻璃光波导的损耗测量上，这在当时是首次尝试。 法布里-珀罗谐振腔法是一种利用光的干涉现象来检测光波导损耗的技术。当光在两个高反射率端面之间传播时，会形成稳定的干涉图案，即谐振腔模式。当光波导的损耗发生变化时，这些模式的频率也会相应改变。Kaminow和Pohl首次运用这种方法来测量解理的LiNbO₃光波导的损耗，但由于LiNbO₃只有一个解理面，且与光轴存在33°的角度，这种方法的适用性受到限制。 为了克服这一局限，Regener和Sohler进一步推广了法布里-珀罗谐振腔法，他们使用低精细度的谐振腔（未镀增反膜的端面），并且对两种光波偏振态进行了测量，以此得到光波导的总损耗。在他们的实验中，通过加热光波导改变谐振腔的光学长度，获取谐振曲线，从而精确计算损耗。 传统上，测定光波导损耗的普遍方法是棱镜耦合法，但对于特定材料如热电材料LiNbO₃，Haegele和Urlieh提出了利用热电效应的测量方法，通过监测由于光吸收导致的温升来确定损耗。Glauck等人则通过测量热电电流来确定由固有吸收引起的损耗。另外，Jaekel和Veselka采用的量热法以及对散射光的分析也是获取波导损耗的手段。 尽管存在多种测量方法，但法布里-珀罗谐振腔法因其可以直接、准确地测定损耗而受到重视。这种方法不仅适用于热电材料，而且在玻璃光波导损耗测量上的应用扩展了其应用范围，为光电子学研究和工业生产提供了更为广泛的测试工具。通过对谐振曲线的精细分析，科研人员可以更深入地了解光波导的光学特性，进而改进器件的设计和制造工艺。