在单晶体中3D激光写低损耗横截面可变型I型光学波导被动/主动集成设备的3D激光写作
Daoyuan Chen1, Zhi Chen2,3, Yi Yang1
1State Key Laboratory of Extreme Photonics and Instrumentation, College of Optical Science and Engineering, Zhejiang University, Hangzhou, 310027, China.
Advanced materials (Deerfield Beach, Fla.)
|May 8, 2024
概括
一种新的femtosecond激光技术使单晶中低损耗的光学波导成为可能. 这种方法精确地塑造波导,为先进的光子设备实现高折射率变化.
科学领域:
- 光学和光学工程的光学和光学工程.
- 材料科学是一种材料科学.
- 基于激光的制造工艺.
背景情况:
- 单晶光学波导是集成光子电路的关键组件.
- 在使用女性秒激光器在单晶中制造I型正折射率波导存在挑战.
- 与无形材料相比,单晶具有较低的光学损失和更高的兴奋剂度等优势.
研究的目的:
- 引入一种新的秒激光直接写作技术,用于制造单晶中低损耗的I型波导.
- 为了克服与精确波导写入晶体材料相关的挑战.
- 为被动和主动光学波导装置提供新的设计可能性.
主要方法:
- 使用了 Femtosecond 激光直接写作技术.
- 集成的形和浸泡油镜头用于精确的控制.
- 实现了高空间分辨率 (700nm) 和显著的正折射率变化 (10^-2).
主要成果:
- 在单晶中制造低损耗的I型波导.
- 在波导形状,大小,模式场和折射率分布上展示了精确的控制.
- 在Er3+合的YAG中成功制造出圆形增益波导,传播损失低 (0.23dB/cm) 和净增益低 (≈3dB).
结论:
- 这种新技术为制造单晶光学波导提供了精确的控制.
- 该方法适用于各种单晶,具有集成光学,光通信和光子量子电路的潜力.
- 实现了低损失,高收益和极化不敏感的波导,推进了光子设备的能力.
