Способ изготовления оптического волновода на основе кристалла ниобата лития

Способ изготовления оптического волновода на основе кристалла ниобата лития

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к оптической электронике, в частности к интегральной оптике. Цель изобретения - уменьшение оптических потерь в волноводе . На одну из полированных граней кристалла ниобата лития наносят пленку титана. После осуществления диффузии титана эту грань кристалла погружают в расплав салициловой кислоты и выдерживают при 160-210°С в течение 1-60 мин. Удаляют с охлажденного кристалла остатки кислоты этиловым спиртом. В полученном волноводе измерение оптических потерь осуществляют фотографированием рассеянного излучения, видимого на его поверхности. 1 табл. ifi I (/) o со ел со ел to

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (5!) 4 С 02 В 6 10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (2 1) 3960703/24-10 (22) 10,)0,85 (46) 07.03.87. Бюл. У 9 (71) Сибирский физико-технический, институт им. В. Д. Кузнецова при

Томском государственном университете им. В, В. Куйбышева (72) В, Г, Воеводин, И. М. Винокурцева и А. Н. Морозов (53) 535. 813(088. 8) (56) Письма в ЭНТФ. Т. 4, вып, 10, 1978, с, 573-578.

0pt, Commun, 1982, v. 42, Ф 2, р. 101-103, (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ОПТИЧЕСКОГО

ВОЛНОВОДА НА ОСНОВЕ КРИСТАЛЛА НИОБАТА ЛИТИЯ

„„SU„„1295352 А 1 (57) Изобретение относится к оптической электронике, в частности к интегральной оптике, Цель изобретения уменьшение оптических потерь в волноводе, На одну из полированных граней кристалла ниобата лития наносят пленку титана. После осуществления диффузии титана эту грань кристалла погружают в расплав салициловой кислоты и выдерживают при 160-210 С в течение 1-60 мин. Удаляют с охлажденного кристалла остатки кислоты этиловым спиртом, В полученном волноводе измерение оптических потерь осуществляют фотографированием рассеянного излучения, видимого на его поверхности. 1 табл.! 295 35?

Из таблицы видно, что параметры

50 нолноводов существенно улучшаются при использовании предлагаемого способа изготовления волноводов, 55

Способ изготовления оптического волнонода на основе кристалла ниобата лития, включающий нанесение пленки титана на полированную поверхность кристалИзобретение относится к оптической электронике, в частности к ин-. тегральной оптике, и может быть использовано при создании устройств обработки оптических и радиосигналов, 5

Цель изобретения — увеличение показателя преломления и уменьшение оптических потерь в нолноноде.

Согласно предлагаемому способу на полированную п онер хно сть кри стапл а ниобата лития наносят пленку титана, диффундируют титан и затем обрабатывают кристалл в расплане органической салицилоной кислоты НОГв Нч СООН при

160-210 С в течение 1 — 60 мин, Выбор сапицилоной кислоты обусловлен тем, что константа диссоциа-з ции этой кислоты К .= 1,0 х 10 существенно больше константы диссоци20 ации бензойной кислоты, для которои

К = 6,6 х 10 . Это приводит к увеличению концентрации протонов Н в расплаве салициловой кислоты (по сравнению с бензойной) и, следовательно, к увеличению концентрации протонов, внедрившихся в волновод

7лМЬО : Ti сформированный в кристалле ниобата лития после диффузии титана. Увеличение концентрации протонов приводит к дополнительному изменению диэлектрической проницаемости материала волнонодного слоя (за счет увеличения поляризуемости) и к соответствующему увеличению его показателя преломления (ьп 0,3) .

Кроме того, салициловая кислота позволяет получить дополнительный полирующий эффект при обработке поверхности кристалла в ее расплане, что приводит к уменьшению оптических потерь в волноводе до значений

al дБ. см, Выбор нижней границы температур-, ного интервала, в котором проводится обработка в расплаве салициловой кислоты, определяется температурой плавления кислоты (Т„„= 759 С); верхняя граница этого интервала определяется температурой кипения кислоты (Т

= 211"С). Выбор времени обработки в расплаве салициловой кислоты определяется тем, что при t 1 мин положительный эффект практически не заметен, а при с > 60 мин параметры уже сформированного волновода меняются незначительно, Пример, Для изготовления волноводов используются полированные кристаллы (пластины) ниобата лития

32х20х1,5 мм, изготовленные по стандартной технологии аналогично серийным пластинам ПЛ вЂ” 32х20х15 — ZX, На одну грань кристапла (32х20 мм) на установке УВН-71 ПЗ наносится пленка титана марки ВТ- толщиной о

10000 50 А. Диффузия титана проводится при 9 80+ О, 5 С н течение 8 ч на стандартных печах типа СДО 25/ЧА, После проведения диффузии эта же грань кристалла погружается в расплав салициловой кислоты и выдерживается при 160-210 С н течение определенного времени ° Используется салициловая кислота марки ХЧ, дополнительно очищенная путем трехкратной возгонки, Салициловая кислота помещается в кварцевый тигель и нагревается до указанной температуры в муфельной печи, температура которой задается с помощью терморегулятора ВРТ-3 с точностью + 0,5 С, После обработки н расплаве салицилоной кислоты кристалл охлаждается; остатки кислоты удаляются с его поверхности этиловым спиртом. Определение приращения показателя преломления ьп в изготовленном волноводе проводится по стандартной методике путем измерения углов распространения мод с использованием лазера ЛГ-44 и гониометра Г-5 ° Измерение оптических потерь (коэффициента ослабления, ) в волноводе проводится путем фотографирования трека волнонодной модьt (т. е, рассеянного излучения, видимого на поверхности волновода) и дальнейшего фотометрирования на фотометре МФ-58, В таблице представлены параметры ьп и d для возноводов, полученных предлагаемым и известным способами (для одинаковых температурновременных режимов диффузии титана и обработки в расплав органических кислот).

Формула изобретения

Бензойная кислота (известный способ) ТемттеСалициловая кислота (предлагаемый способ) ремя, мин ратура, Т, С ьп ыдБ см

<дБ см

Волноводы ЫИЬО;Тт . (до обработки в кислотах) Т T„„

0,02

0,02

10 0,02

1 0,03

0,03

150

)60

0102 3

0,04 3,2

30 0,12 2 5

60 0,17 2,2

1 004 2 7

30 0 24 2

60 0,27 1,5

1 0,07 2,5

30 0,29 1,8

60 0 31 1 2

160

0,06 3,5

160

0,02 3

0,07 3,3

0,09 2,5

185

185

185

210

0,03

210

0,11

О,!1

210

220

3,5 (Т)Т ) 1 0,07

Составитель В, Кравченко

Техред И.Попович Корректор E. Рошко

Редактор О, Бугир

Заказ 6 14/53 Тираж 522 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г, Ужгород, ул. Проектная, 4

3 1295352 4 ла, диффузию титана и последующую об- потерь, укаэанную обработку осущестработку в расплаве органической кис- ° вляют в расплаве салициловой кислолоты, отличающийся тем, ты НОС,Н, СООН при температуре 160что, с целью уменьшения оптических 210 С: в течение 1-60 мин.