doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-4-613-617


УДК 535.241.13

Исследование модулятора двулучепреломления на основе ниобата лития

Кубланова И.Л., Шулепов В.А., Аксарин С.М., Куликов А.В., Стригалев В.Е.


Читать статью полностью 
Язык статьи - русский

Ссылка для цитирования:

Кубланова И.Л., Шулепов В.А., Аксарин С.М., Куликов А.В., Стригалев В.Е. Исследование модулятора двулучепреломления на основе ниобата лития // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2021. Т. 21, № 4. С. 613–617. doi: 10.17586/2226-1494-2021-21-4-613-617



Аннотация
Исследован модулятор двулучепреломления на X-срезе ниобата лития с канальным волноводом, выполненным по технологии диффузии титана. Волновое напряжение модулятора зависит от условий выращивания и обработки кристалла ниобата лития, от технологии формирования волновода. Допуск по определению длины электродов и зазора между ними составляет не менее 1 %. В связи с этим расчетные значения волнового напряжения могут значительно отличаться, а для практического применения требуется экспериментальное измерение волнового напряжения. Представлено экспериментальное уточнение значения волнового напряжения модулятора и выполнено сравнение значения с теоретическим. В эксперименте волновое напряжение определялось с использованием сканирующего интерферометра Майкельсона. Показано, что экспериментально измеренное значение волнового напряжения расходится с расчетным более чем на 26 %. Данная разница связана с допущением, что вектор электрического поля внутри кристалла направлен перпендикулярно к оси распространения оптического излучения, а величина напряженности электрического поля не изменяется по глубине кристалла. При этом интегралы перекрытия обыкновенной и необыкновенной волн равны. В реальных модуляторах с канальным волноводом, сформированным по технологии диффузии титана, эти допущения не выполняются. Показатель преломления ниобата лития и электрооптический коэффициент могут отличаться у разных образцов кристаллов в зависимости от условий их выращивания, обработки и технологии формирования волновода. Результаты работы могут найти применение в сфере интерферометрических измерительных устройств, в которых используется модулятор двулучепреломления, так как значение волнового напряжения необходимо для проектирования управляющей электроники.

Ключевые слова: модулятор двулучепреломления, ниобат лития, диффузия титана, волновое напряжение, сканирующий интерферометр Майкельсона

Список литературы
  1. Fiber Optic Sensors: An Introduction for Engineers and Scientists / ed. by E. Udd, W.B. Spillman, Jr. JohnWiley& Sons, 2011. 512 p.
  2. Мешковский И.К., Стригалев В.Е., Тараканов С.А. Закрытая схема обработки сигнала в волоконно-оптическом датчике тока // Научно-технический вестник Санкт-Петербургского государственного университета информационных технологий, механики и оптики. 2010. № 1(65). С. 10–15.
  3. Noguchi K. Lithium niobate modulators // Broadband Optical Modulators: Science, Technology, and Applications. 2012. P. 151–172.
  4. Fang X., Demarest K., Allen C., Pelz L. A subnanosecond polarization-independent tunable filter/wavelength router using a Sagnac interferometer // IEEE Photonics Technology Letters. 1997. V. 9. N 11. P. 1490–1492. https://doi.org/10.1109/68.634718
  5. Karavaev P.M., Il'ichev I.V., Agruzov P.M., Tronev A.V., Shamray A.V. Polarization separation in titanium-diffused waveguides on lithium niobate substrates // Technical Physics Letters. 2016. V. 42. N 5. P. 513–516. https://doi.org/10.1134/S1063785016050266
  6. Kip D. Photorefractive waveguides in oxide crystals: fabrication, properties, and applications // Applied Physics B: Lasers & Optics. 1998. V. 67. N 2. P. 131–150. https://doi.org/10.1007/s003400050485
  7. Schmidt R.V., Kaminow I.P. Metal‐diffused optical waveguides in LiNbO3 // Applied Physics Letters. 1974. V. 25. N 8. P. 458–460. https://doi.org/10.1063/1.1655547
  8. Alferness R., Ramaswamy V., Korotky S., Divino M., Buhl L. Efficient single-mode fiber to titanium diffused lithium niobate waveguide coupling for λ=1.32 µm // IEEE Journal of Quantum Electronics. 1982. V. 18. N 10. P. 1807–1813. https://doi.org/10.1109/JQE.1982.1071390
  9. Пономарев Р.С. Структурная модель дрейфовых явлений в интегрально-оптических схемах на основе HxLi1-xNbO3 канальных волноводов: диссертация на соискание ученой степени кандидата физико-математических наук / Пермский государственный университет. Пермь, 2014. 148 p.
  10. Mercante A. Design and Fabrication of Broadband Thin-Film Lithium Niobate Phase Modulators: dissertation / University of Delaware, Department of Electrical and Computer Engineering. 2018. 120 p.


Creative Commons License

This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License
Информация 2001-2021 ©
Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики.
Все права защищены.

Яндекс.Метрика