导读:本文包含了钛扩散波导论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:Ti,LiNbO_3光耦合片,真空蒸镀工艺,金属内扩散,折射率分布
钛扩散波导论文文献综述
董鹏展[1]（2018）在《基于钛扩散制备Ti/LiNbO_3波导型光耦合片工艺与光学性能优化》一文中研究指出光耦合器是光纤通信中重要的光无源器件之一,随着光耦合器的需求量大幅增加和光纤通信发展中集成化趋势越来越明显,集成化、低损耗、易接入、能实现多路和小型化的波导型光耦合器成为人们研究的主要方向。钛/铌酸锂光波导是其中的研究热点。本课题以单晶铌酸锂和金属钛为原料,利用真空蒸镀法和金属内扩散技术制备钛/铌酸锂波导型光耦合片,通过研究蒸镀电流、基片温度和蒸镀时间等工艺参数对钛/铌酸锂复合薄膜微观结构的影响,确定最佳真空蒸镀工艺参数,在此最佳工艺参数基础上,利用金属内扩散法制备钛/铌酸锂波导型光耦合片,研究扩散温度、扩散时间和钛膜初始厚度对钛/铌酸锂波导型光耦合片的微观结构和宏观光学性能的影响,得到钛/铌酸锂波导型光耦合片最佳的扩散工艺参数。以单晶铌酸锂为衬底材料,金属钛为蒸发源,采用真空蒸镀法制备钛/铌酸锂复合薄膜,经XRD、SEM、EDS、AFM、XPS等研究,得到真空蒸镀最佳工艺参数。制备的钛/铌酸锂复合薄膜存在少量氧化钛;通过拟合厚度与时间为:2.708 nm/1min。基于制备钛/铌酸锂复合薄膜最佳工艺参数,利用金属内扩散法制备钛/铌酸锂光波导,经XRD、SEM、EDS、AFM、XPS、拉曼光谱、棱镜耦合仪、外观等研究,得到金属钛扩散法制备钛/铌酸锂波导型光耦合片最佳工艺参数。利用Waveguide Loss Measurement Options 2010-WGL1测得钛/铌酸锂波导型光耦合片的传输损耗。研究发现制备的钛/铌酸锂波导型光耦合片截面元素组成主要是Ti、Nb和O叁种元素,波导表面到铌酸锂内部,钛元素含量先增加后减少,增加与减少呈梯度分布,且扩散进入基底铌酸锂晶体内部的钛离子呈Ti~(4+)价态,钛扩散前后,铌酸锂基仍是单晶铌酸锂相(钛铁矿结构)。1540 nm波长下,钛/铌酸锂光耦合片导模数目为1,其他条件相同的条件下,有效折射率随扩散时间增加而呈增大趋势,随初始钛薄膜厚度增加而有增大趋势,最大有效折射率为2.2144。532 nm和448.2 nm波长下,钛/铌酸锂光耦合片分别存在叁个和四个模式折射率,采用逆WKB近似法得到耦合片径向一维定态的折射率梯度分布曲线,折射率从耦合片表面向内部单调递减,呈高斯分布。532 nm波长下,最优光耦合片的表面最大折射率为2.33238,表面折射率变化量为0.00843。不同样品的表面折射率变化的测量值大小对比结果与理论计算值对比结果一致,除入射光波长外,扩散时间和钛薄膜初始厚度对耦合片表面射率变化量有一定影响。(本文来源于《哈尔滨理工大学》期刊2018-03-01）
闫广拓[2]（2016）在《钛扩散铌酸锂波导及光栅的研究》一文中研究指出近些年,信息产业得到了迅速发展,光通信系统能够实现信息的高速化、大容量传输,使得构成全光通信网络的集成光学器件成为研究的重点,而波导器件作为集成光学器件的重要组成部分,受到人们广泛的关注。在制备波导器件的材料中,铌酸锂(LiNbO_3)晶体因具有电光、声光、非线性和光折变等优良的光学性质,已被广泛应用。基于LiNbO_3晶体的波导制备工艺相对成熟,最常见的方法为钛扩散法和质子交换法,在此基础上,波导光栅的研究也得到了快速发展,制备波导光栅的常见工艺有:光折变,电子束刻蚀和激光直写等。本文以x切LiNbO_3单轴晶体作为基底材料,设计了钛扩散LiNbO_3单模波导,并对其进行了实验制备和光学表征,研究了晶片与光刻胶温度差对波导损耗的影响,此外,提出了两种制备波导光栅的实验方法。具体工作内容如下:1.利用光学射线法和有效折射率法分析了钛扩散条形波导的模式色散方程,并对色散方程进行了数值仿真,确定了钛扩散条形波导的单模条件。根据设计的单模条件,对钛扩散LiNbO_3波导进行了实验制备和光学表征,测量了波导的有效折射率和模场分布,并对实验数据进行了总结分析,结果表明,制备出的波导具有低损耗和单模特性。2.研究了晶片与光刻胶温度差对波导损耗的影响,分别在较高和较低LiNbO_3晶片与光刻胶的温度差条件下,制备了钛扩散LiNbO_3波导,并对其进行了测量,对比实验结果表明,较低温度差下有较小的波导传输损耗,与仿真结果一致。因此,在制备钛扩散LiNbO_3波导的过程中,应尽可能减小晶片与光刻胶之间的温度差,避免引入额外的波导损耗。3.提出了两种制备波导光栅的实验方法:一次钛扩散法和二次钛扩散法。以钛扩散制备LiNbO_3波导方法为基础,结合激光直写、电子束直写等方法设计了波导光栅的实验制备方案,为后续波导光栅的实验制备奠定了基础。(本文来源于《天津理工大学》期刊2016-03-01）
李金洋,要彦清,吴建杰,祁志美[3]（2013）在《钛扩散铌酸锂脊形波导理论分析与初步制备》一文中研究指出铌酸锂脊形波导最近引起了广泛研究兴趣,它通常采用刻蚀钛扩散或质子交换铌酸锂条形波导或平板波导的方法制作而成。对由这两种方法制备的钛扩散铌酸锂脊形波导在1550nm波长处的横电基模光场分布进行了仿真分析。结果指出,当钛扩散条件相同时,通过刻蚀钛扩散铌酸锂平板波导得到的脊形结构在横向和纵向上对导模均具有更好的束缚能力。这种脊形波导的制作工艺相对简单,它对导模的强束缚有利于减小铌酸锂电光调制器尺寸和提高光电重迭积分因子。实验制备了钛扩散铌酸锂平板波导,并基于微机电系统(MEMS)工艺在其表面制作出Cr膜马赫-曾德尔干涉计(MZI)阵列图案,然后在SF6气氛中对平板波导进行反应离子刻蚀,初步得到了铌酸锂脊形波导MZI阵列。扫描电镜分析结果显示制得的脊形波导横截面呈梯形状,两侧面较粗糙,脊高约670nm。(本文来源于《光学学报》期刊2013年02期）
李可佳[4]（2011）在《基于钛扩散铌酸锂波导的电光ROADM的研究》一文中研究指出随着光网络的全光化及智能化进程地不断深入,可重构光分插复用器(ROADM)在光网络节点中的重要作用逐渐凸显出来。ROADM可实现对DWDM光信号波长级别的任意上下路,它支持波长级业务的开展,可通过网管系统进行远程配置,便于网络规划及维护。ROADM的使用给网络的运营带来了更多的业务开展便利和运营成本的降低。目前ROADM的主流技术为光开关阵列和波长复用/解复用器组合的方案,存在响应速度慢、可扩展性和可重构性差的缺陷。而基于可调谐滤波器的实现方案由于其串扰较大、难以同时下路多个波长,仍然停留在实验室研究阶段。针对以上问题,论文提出了基于钛扩散铌酸锂波导的、以电光效应为调谐手段的ROADM。论文的主要工作及创新点体现在以下几个方面。提出了基于钛扩散铌酸锂波导电光调谐的ROADM结构,以叉指电极产生折射率周期调制光栅,诱发钛扩散铌酸锂波导内偏振模式转换,以相移电极实现调谐,结合集成的偏振分束波导,实现分插复用功能。较同类技术相比,具有响应速度快、调谐范围宽、上下路线宽窄、串扰低、可同时下载多个波长的优势。论文将声光可调谐滤波器的切趾方式移植到电光ROADM中,提出了多种对电光ROADM上/下路输出光谱的切趾方法,可以获得很好的旁瓣抑制(30 dB以下)。提出了多种调节ROADM上/下路输出光谱半极大值全带宽(FWHM)的方法,可以对FWHM进行微调或成倍的扩宽,在不改变电极结构的情况下实现100 GHz与200 GHz信道间隔的DWDM系统间自由切换。提出以正/余弦函数加权分立叉指电极电压实现波长调谐的方法,该调谐方式避免了较高电压的相移电极的使用,简化了电极结构和电路设计,具有调谐范围宽、调谐电压小的优势。提出了调谐范围内任意双波长同时下载的叉指电极电压配置方案。在此基础上,论文提出了四波长、八波长等多波长下载方案,以上方案都可同时实现切趾。提出了多种叉指电极和相移电极的组合结构,各结构具有不同的功能应用。提出了一种只含两个叉指电极的结构,可实现不等带宽梳状滤波器功能。提出了一种分立电极电压的配置方式,可实现对下路波长的顶端平坦滤波功能,改善了可调谐滤波器型ROADM对波长过于敏感,顶端不平坦的状况。(本文来源于《天津大学》期刊2011-05-01）
李登峰,祖小涛,邱怡申,董会宁[5]（2006）在《钛扩散铌酸锂矩形波导中的双折射耦合对传播常数的影响》一文中研究指出从亥姆霍兹方程出发,得到了各向异性光波导在弱导近似下的耦合模理论。耦合系数包括偏振耦合项和双折射耦合项。并用马卡提里近似下的模式作为零级近似。用一级微扰法计算了折射率渐变分布的钛扩散铌酸锂矩形波导的传播常数。在给定参数的情况下,得到双折射项引起的传播常数的改变约为主微扰项的3%,因此双折射耦合对钛扩散铌酸锂矩形波导的性能影响不可忽略,这对设计和分析与它相关的光波导器件具有指导意义。(本文来源于《强激光与粒子束》期刊2006年10期）
张德龙,丁桂兰,陈才和[6]（2000）在《钛扩散Nd:LiNbO_3波导激光器的1085和815nm导模和有效折射率的变分分析(英文)》一文中研究指出利用变分方法对钛扩散ｃ切 Ｎｄ：ＬｉＮｂＯ３波导激光器的１０８５和 ８１５ｎｍＴＭ导模和 有效折射率进行了分析．计算了几个低阶ＴＭ模式的模场尺寸和相应的有效折射率随波导制备参 数（初始钛条宽度Ｗ，扩散温度Ｔ和初始钛条厚度Ｈ）的变化关系，讨论了波导的单模条件和截 止条件．所得理论结果与以前所报导的实验数据进行了比较．(本文来源于《量子电子学报》期刊2000年06期）
赵慈,胡鸿璋,詹仰钦,伊晓光[7]（1996）在《钛扩散铌酸锂条形波导沿深度方向的有效折射率分布》一文中研究指出按准解析法，从理论上给出了Ｔｉ：ＬｉＮｂＯ３条形波导沿深度方向有效折射率的解析表达式，并按此式计算了典型波导的场分布及模折射率．这对于研究有金属覆盖层的条形波导的传播特性是特别有用的．本文还明确给出了确定导模场最大值位置的方法，因而对波导与波导、波导与光纤的耦合有一定的指导意义(本文来源于《Transactions of Tianjin University》期刊1996年02期）
胡鸿璋,詹仰钦,赵慈,成钢[8]（1996）在《钛扩散铌酸锂条形波导的有效折射率截面随扩散参数的变化》一文中研究指出导出了钛扩散的铌酸锂条形波导的有效折射率截面的简化公式，计算了有效折射率截面（钟形曲线）的高度和半宽度随扩散参数的变化，并且对结果进行了讨论。(本文来源于《中国激光》期刊1996年04期）
何希红,胡鸿璋,赵慈[9]（1996）在《钛扩散LiNbO_3单模波导场分布》一文中研究指出给出了 Ti 扩散 LiNbO_3条波导任意阶导模场分布的近似解,通过逐点近似法确定待定常数,分析了它的物理意义,也给出了导模的传播常数和有效折射率的解析式,与变分法相比,这种方法物理概念明确,计算量小,寻优简单,为集成光学的设计提供了一种计算精度较高的计算方法.(本文来源于《光子学报》期刊1996年03期）
杨德伟,李其聪,蒲天春[10]（1990）在《1.3μm钛扩散铌酸锂波导薄膜偏振器》一文中研究指出本文报道用于1.3μm 钛扩散铌酸锂(Ti∶LiNbO_3)波导 MgO/Al 薄膜偏振器,简述了工作原理,偏振器 TM 模消光比大于40dB 和可忽略 TE 模附加损耗。(本文来源于《半导体光电》期刊1990年04期）
钛扩散波导论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
近些年,信息产业得到了迅速发展,光通信系统能够实现信息的高速化、大容量传输,使得构成全光通信网络的集成光学器件成为研究的重点,而波导器件作为集成光学器件的重要组成部分,受到人们广泛的关注。在制备波导器件的材料中,铌酸锂(LiNbO_3)晶体因具有电光、声光、非线性和光折变等优良的光学性质,已被广泛应用。基于LiNbO_3晶体的波导制备工艺相对成熟,最常见的方法为钛扩散法和质子交换法,在此基础上,波导光栅的研究也得到了快速发展,制备波导光栅的常见工艺有:光折变,电子束刻蚀和激光直写等。本文以x切LiNbO_3单轴晶体作为基底材料,设计了钛扩散LiNbO_3单模波导,并对其进行了实验制备和光学表征,研究了晶片与光刻胶温度差对波导损耗的影响,此外,提出了两种制备波导光栅的实验方法。具体工作内容如下:1.利用光学射线法和有效折射率法分析了钛扩散条形波导的模式色散方程,并对色散方程进行了数值仿真,确定了钛扩散条形波导的单模条件。根据设计的单模条件,对钛扩散LiNbO_3波导进行了实验制备和光学表征,测量了波导的有效折射率和模场分布,并对实验数据进行了总结分析,结果表明,制备出的波导具有低损耗和单模特性。2.研究了晶片与光刻胶温度差对波导损耗的影响,分别在较高和较低LiNbO_3晶片与光刻胶的温度差条件下,制备了钛扩散LiNbO_3波导,并对其进行了测量,对比实验结果表明,较低温度差下有较小的波导传输损耗,与仿真结果一致。因此,在制备钛扩散LiNbO_3波导的过程中,应尽可能减小晶片与光刻胶之间的温度差,避免引入额外的波导损耗。3.提出了两种制备波导光栅的实验方法:一次钛扩散法和二次钛扩散法。以钛扩散制备LiNbO_3波导方法为基础,结合激光直写、电子束直写等方法设计了波导光栅的实验制备方案,为后续波导光栅的实验制备奠定了基础。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
钛扩散波导论文参考文献
[1].董鹏展.基于钛扩散制备Ti/LiNbO_3波导型光耦合片工艺与光学性能优化[D].哈尔滨理工大学.2018
[2].闫广拓.钛扩散铌酸锂波导及光栅的研究[D].天津理工大学.2016
[3].李金洋,要彦清,吴建杰,祁志美.钛扩散铌酸锂脊形波导理论分析与初步制备[J].光学学报.2013
[4].李可佳.基于钛扩散铌酸锂波导的电光ROADM的研究[D].天津大学.2011
[5].李登峰,祖小涛,邱怡申,董会宁.钛扩散铌酸锂矩形波导中的双折射耦合对传播常数的影响[J].强激光与粒子束.2006
[6].张德龙,丁桂兰,陈才和.钛扩散Nd:LiNbO_3波导激光器的1085和815nm导模和有效折射率的变分分析(英文)[J].量子电子学报.2000
[7].赵慈,胡鸿璋,詹仰钦,伊晓光.钛扩散铌酸锂条形波导沿深度方向的有效折射率分布[J].TransactionsofTianjinUniversity.1996
[8].胡鸿璋,詹仰钦,赵慈,成钢.钛扩散铌酸锂条形波导的有效折射率截面随扩散参数的变化[J].中国激光.1996
[9].何希红,胡鸿璋,赵慈.钛扩散LiNbO_3单模波导场分布[J].光子学报.1996
[10].杨德伟,李其聪,蒲天春.1.3μm钛扩散铌酸锂波导薄膜偏振器[J].半导体光电.1990
标签：Ti; LiNbO_3光耦合片; 真空蒸镀工艺; 金属内扩散; 折射率分布;