Способ получения планарных волноводов на диэлектрических подложках

Способ получения планарных волноводов на диэлектрических подложках

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СПОСОБПОЛУЧЕНИЯ ПЛАНАР НЫХ ВОЛНОВОДОВ НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДЛОЖКАХ, включающий термообработку подложек при температуре ниже температуры деформации на lOO-20O fc в постоянном электрическом поле напряженностью 1ОО - 5ОО В/мм в тв41вние 0,25 - 10 ч и последукшее охлаждение, от л, и ч ающи йся тем, что, с целью получения волноводов вЧ теклах И кристаллах с высоким покаэателемпреломления , охлаждение осуществляют в постоянном электрическом поле.

ÄSUÄÄ 866953

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

MHMNII

РЕСПУБЛИН

Зсмк C 03 В 37/025

ГОСУДАРС ТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО.ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ 1 г; 1, ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ " ° - " -:!

К ABTOPCHO}VIV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Cb

Cb сО

CA

CQ (21) 2801052/29-33 (22) 20.07.79 (46) 07,10.82. Бюл. % 37 (72) В. П. Редько и А. И. Войтенков. (71) Ордена Трудового Красного 3наме. ни институт физики АН Белорусской ССР (53) 666.189.21 (088.8) (56) 1. Патент Великобритании

М 1490809, кл. С 1 М, 1963.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке % 2731292/29-33, кл. С 03 В 37/00, 14,02.79 (прототип). (54) (57) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ПЛАНАР

НИХ ВОЛНОВОДОВ НА ДИЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПОДЛОЖКАХ, включакщий термо обработку подложек при температуре ниже температуры деформации на 100-200 t в нос тоянном электрическом поле напряженностью 100 — 500 В/мм в течение

0,25 — 10 ч и последуккцее охлаждение, отличающийся reM, что,с целью получения волноводов в стеклах, a кристаллах с высоким показателемпреломления, охлаждение осуществляют в постоянном электрическом поле.

86695

2 200

460

ФЗ

1 200

460

Изобретение относится к области интегральной оптики, B частности к йзготовлению оптических неоднородных планарных волноводов в высокопреломляюших стеклах и кристаллах. 5

Известен способ получения. планарных волноводов ионным обменом путем введения в поверхностный слой подложки из шелочносиликатного стекла ионов натрия и калия, понижающих показатель преломления, из 10 расплавов Nor@0 или КМО с последующим нагреванием подложки в присутствии постоянного. электрического поля Р 1 ) .

Наиболее близким к предлагаемому изобретению по технической сущности и f5 достигаемому результату является способ получения планарных волноводов HB подложках из кварцевого стекла путем термообГ о работки при температуре 5. 0 — 650 С в электрическом поле напряженностью 20

50 — 200 В/мм в течение 2 — 10 ч и охлаждения $2) .

Однако этот способ позволяет получать волноводы лишь B низкопреломляющих MBтериалах простого химического состава, 25 не содержащих заметных количеств подвиж-! ных в электрическом поле ионов металлов. B противном случае эти ионы будут удаляться из прианодного слоя подложки и уменьшить показатель преломления это-30 го слоя, Вводимой! извне примеси будет недостаточно для увеличения его показателя преломления.

Бель изобретения — получение волково; . дов в стеклах и кристаллах с высоким З5 показателем преломления.

Цель достигается тем, что в известном способе получения планарных волноводов на диэлектрических подложках охлаждение осуществляют в постоянном электрическом поле.

Под действием электрического поля ионы щелочных, щелочноземельных или редкоземельных металлов содержащихся в стекле или кристаллак перемешаются всторону катода, а прианодный слой толщиной до нескольких микрон оказывается обед- .

3 2 ненным ими, в результате rего показатель преломления его увеличивается.

Этот слой является высвкокачественным волноводом, так KBK при указанном спо- собе обеспечивается минимальное разрушение поверхности подложки с анодной стороны.

При достаточно медленном охлаждении подложки происходит изменение параметров созданного волновода или его полное исчезновение в результате диффузии смещен.+ ной примеси обратно в волноводный слой.

Для предотвращения этого явления охлаждение подложки производят при включен;ном электрически поле.

Для предотвращения пятнообразования на поверхности подложки с катодной стороны.электроды, изготавливают из материала, не диффундирующего в подложку B ухазанном .интервале температур и поглошающего или химически связывающего ионы .примеси, появляющиеся в избытке на по3 верхности подложки со стороны катода., Такими материалами могут быть графит, алюминий, хром, медь, марганец кобальт, никель, титан, молибден, германий, берилий или их сплавы.

Пример . Подложки изготавливают из стекол Ф1, ТФ4, БФ27; ГОСТ 13659 размером 30х 10 3 мм. Ионами подвижными в электрическом поле и имеющими относительно низкий показатель преломления, являются в них окислы калия (n> = 1,58) и натрия (n>= 1,59).

Электроды имеют размеры 40<2083 ???? ?? ?????????????????????????????? ???? ?????????????? "??????????" ?????? ??????????????..???????????????????????? ???????????????? ???????????????????? ?????????? ?????????? ??????????????????????, ?????????????????????????? ?? ?????????????????? ?????????????????????? ???????? ????-22 ?????????????????????? ???? ?????????????? ?? ?????????????????????????????????? ???????? ?????? ????????????-" ?????? ???????????????????????? ????????????????????: ???????????????? ???????? ??; ??????????, ??; ???????????????????? ??????????????- . ?????????????? ????????, ??>

1,6204 108 1,6187 91 > 1

Продолжение тяГлипы

0,5 200

460

0,5 400

460

Ф1

1,7526 176 1,7510 160

10 100

БФ2,7 520

Из приведенной таблицы видно, что получаемые указанным способом волноводы обладают хорошими волноводными свой-. ствами. Использование описываемого способа позволяет изготавливать волноводы

Составитель Г. Буровцева

Редактор Л, Письмен Техред М.Надь KoppeKTDpB. Гирняк

Тираж 508 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 6273/1

Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, ТФ4 400

БФ27 520

7 200

0,25 500

1,6111 1 5 1,6105 9

l,6215 119 1,6196 100

Vnс 1,6189 148 1,6171 130

5 т. 1,6064 23 1,6059 . 18

1,6126 85 1,6112 - 71 1 в высокопреломлякзцих стеклах и кристаа лах (П ) 1,6),в том числе в стеклах,обладавших фотохромным,электро,ма гнит о-и акустооптическими эффектами,и пригодных тем самым для целей управления световым лучом.