Разработка технологии изготовления и исследование многофункциональных интегрально-оптических элементов (МИОЭ)
Диссертация
Протонный обмен, наряду с диффузией титана из пленок, является базовым методом формирования оптических волноводов в кристаллах ниобата лития. Возможности формирования методами протонного обмена высокопреломляющих световодов в кристаллах ниобата лития, без последующей монодоменизации пластин, привлекли огромное внимание технологов и разработчиков интегрально-оптических схем. Данная технология… Читать ещё >
Список литературы
- Marinsky J.А., 1969, 1.n exchange — A series of advances, (Dekker, New York).
- Ramaswamy R.V., Srivastava R. Recent advances in ion-exchanged optical waveguides and components // J.Mod.Optics, 1988, v.35, N 6, p. 1049−1067.
- Helfrerich F., Plesset M.S. Ion exchange Kinetics. A Nonlinear Diffusion Problem //J. Chem. Phys, 1958, v. 28, N 3, pp.418−425.
- Maciak T. Stearic acid as a protonic source for fabrication of LiNb03 waveguides by proton exchange // Optica Applicata. 1990. — Vol. 20. P. 209 — 211.
- Хаисперджер P. Интегральная оптика. Теория и технология // М.:Мир, 1985, 379 с.
- Тамир Т. (Под редакцией) Интегральная оптика /- М.:Мир, 1978, 344 с.
- Yariv A., Yeh Р., 1984, Optical Waves in Crystals (Wiley, New York), p.416.
- Hunsperger R.G., 1985, Integrated Optics: Theory and Technology, (Springer, Berlin).
- Shen Y.R., 1984, The Principles of Nonlinear Optics, (Wiley, New York).
- Lawrence M. Lithium-Niobate Integrated-Optics // Rep.Prog.Phys., 1993, v.56, N 3, p.363−429.
- Carruthers J.R., Peterson G.E., Grasso M., Bridenbaugh P.M. Nonstoichiometry and crystal growth on lithium niobate // J.Appl.Phys., 1971, v.42, p. 1846.
- Barns R.L., Carruthers J.R. Liyhium tantalate single crystal stoichiometry // J.Appl.Cryst., 1970, v.3, p.395−399.
- Warner A.W., Опое M., Coquin G.A. Determination of Elastic and Piezoelectric Constants in Class (3m) // J.Acoust.Soc.Am., 1967, v.42, N 6, p. l223−1231.
- Smith R.T., Welsh F.S. Temperature dependence of the elastic, piezoelectric, and dielectric constants of lithium niobate and lithium tantalate // J.Appl.Phys., 1971, v.42, N6, p.2219−2231.
- Grabmaier B.C., Wersing W., Koestler W. Properties of Undoped and MgO-Doped LiNb03 Correlation to the Defect Structure // J. Crystal Growth, 1991, v. l 10, N 3, p.339−347.
- Атучин B.B. Зависимость показателей преломления LiNb03 от состава кристалла// Оптика и спектроскопия, 1989, т.67, N 6, с. 1309−1312.
- Di Domenico M., Wemple S. H. Oxygen-octahedra ferroelectrics. I. Theory of electro-optical and nonlinear optical effects // J.Appl.Phys., 1969, v.40, p.720.
- Schlarb U., Betzler K. Refractive-Indexes of Lithium-Niobate as a Function of Temperature, Wavelength, and Composition A Generalized Fit // Phys.Rev.B, 1993, v.48, N 21, p. l5613−15 620.
- Ashkin A., Boyd G.D., Dzedzik J.M. et al. Optically-induced refractive index inhomogenities in LiNb03 and LiTa03. Appl. Phys. Letters, 1966, vol. 9, N 1, p. 72−74.
- Chen F.S. Optically induced change of refractive indices in LiNb03 and LiTa03.-J. Appl. Phys., 1969, vol. 40, N 8, p. 3389−3396.
- Amodei J. J and Staebler D.L., 1971, Appl.Phys.Lett., 18, 540.
- Becker R.A., 1984, Appl.Phys.Lett., 45, 121.
- Jackel J.L., Glass A.M., Peterson., Rice C.E., Olson D.H., and Veselka J.J., 1984, J.Appl.Phys., 55,269.
- Fujiwara Т., Cao X.F., Srivastava R., and Ramasvamy R.V., 1992, Appl.Phys.Lett., 61, 743.
- Zachariasen W.H. Untersuchungen uber die Kristallstructur von Sesquioxygen und Verbindungen AB03 // Skrifter Der Norske Videnskaps-Akademi Oslo, I. Mat-Naturv.Klasse, 1928, N4.
- Matthias В. Т., Remeika J.P. Ferroelectricity in the Ilmenire structure // Phys. Rev., 1949, v.76,p.l886.
- Ballman A. A. Growth of piezoelectric and ferroelectric materials by Czochralski technique// J.Am. Ceram. Soc., 1965, v.48,p.112.
- Федулов C.A., ШапироЗ.И., Ладыженский П. Б. Выращивание кристаллов LiNb03, LiTa03 и NaNb03 методом Чохральского // Кристаллография, 1965, т.10, с. 218.
- Nassau К., Levinstein H.J., Loiacono G.M. Ferroelectric lithium niobate 1. Growth, domain structure, dislocations and etching// J.Phys.Chem. Solids, 1966a, v.27, N 4, p.983−988.
- Nassau K., Levinstein H.J., Loiacono G.M. Ferroelectric lithium niobate 2. Preparation of single domain crystals // J.Phys.Chem.Solids, 1966b" v.27, N 4, p.989−996.
- Abrahams S.C., Reddy J.M., Bernstein J.L. Ferroelectric lithium niobate 3. Single crystal X-ray diffraction study at 24° СП J.Phys.Chem.Solids, 1966a, v.27, p.997−1012.32.0'Bryan H.M., Gallagher P.K., Brandle C.D. // J.Am.Ceram.Soc., 1985, v.68, p.493.
- Crystal Technology, Inc., 1992, Data sheet, «Optical crystals, Lithium Niobate, Lithium Tantalate», 1035 East Meadow Circle, Palo Alto, California 94 303, United States of America.
- Rauber A., 1978, Chemistry, physics of lithium niobate, in Current Topics in Material Science, 1, E. Kaldis (ed), North-Holl, 481.
- Schirmer O.F., Thiemann 0., Wohlecke M. Defects in LiNb03 .1. Experimental Aspects //J.Phys.Chem.Solids, 1991, v.52, N 1, p. l 85−200.
- Korkishko Yu.N., Fedorov V.A. Ion Exchange in Single Crystals for Integrated Optics and Optoelectronics // Cambridge International Sci. Publ. 1999. — P. 97 -269.
- Iyi N., Kitamura K., Izumi F., Yamamoto K., Hayashi Т., Asano H., Kimura S. Comparative-Study of Defect Structures in Lithium-Niobate with Different Compositions //J.Solid State Chem., 1992, v.101, N 2, p.340−352.
- Wilkinson A.P., Cheetham A.K., Jarman R.H. The Defect Structure of Congruently Melting Lithium-Niobate // J.Appl.Phys., 1993, v.74, N 5, p.3080−3083.
- Zotov N., Boysen H., Frey F., Metzger Т., Born E. Cation Substitution Models of Congruent LiNb03 Investigated by X-Ray and Neutron Powder Diffraction// J.Phys.Chem.Solids, 1994, v.55, N 2, p.145−152.
- Blumel J., Born E., Metzger Th. Solid-State NMR-Study Supporting the Lithium Vacancy Defect Model in Congruent Lithium-Niobate // J.Phys.Chem.Solids, 1994, v.55, N7, p.589−593.
- Watanabe Y., Sota Т., Suzuki K., Iyi N., Kitamura K., Kimura S. Defect Structures in LiNb03 // J.Phys.:Condens.Matter, 1995, v.7, N 18, p.3627−3635.
- Abrahams S.C., Reddy J.M., Bernstein J.L. Ferroelectric lithium niobate 3. Single crystal X-ray diffraction study at 24° C// J.Phys.Chem.Solids, 1966a, v.27, p.997−1012.
- Abrahams S.C., Buehler E., Hamilton W, C., Laplaca S.J. Ferroelectric lithium tantalate III. Temperature dependence of the structure in the ferroelectric phase and the paraelectric structure at 940° С // J.Phys.Chem. Solids, 1973, v.34, p.521.
- Yamada Т., Niizeki N., Toyoda H. Curie point and lattice constants of lithium tantalate// Jpn.J.Appl.Phys., 1968, v.7,p.298−299.
- Кузьминов Ю.С. // Кристаллография, 1995, т.40, с. 1034.
- Gallagher Р.К., O’Bryan Н.М.// J.Am.Ceram.Soc., 1985, v.68, p. 147.
- Gallagher P.K., O’Bryan H.M. Detection of a Lithium-Rich Skin on Lithium-Niobate Single-Crystals // J.Am.Ceram.Soc., 1988, v.71, N 8, p. C366−367.
- Bailey P. // Thesis. Bristol, 1952, Quoted by H.D.Megaw: Acta Crystallogr. 1952, Vol.7, N2, p.187−190.
- Abrahams S.C., Reddy J.M., Bernstein J.L. Ferroelectric lithium niobate 5. Polycrystal X-ray diffraction study between at 24° and 1000° С // J.Phys.Chem.Solids, 1966c, v.27, p.1019−1026.
- Birnie D.P. The Spontaneous Polarization As Evidence for Lithium Disordering in LiNb03 // J.Mater.Res., 1990, v.5, N 9, p. 1933−1939.
- Birnie D.P. Model for the Ferroelectric Transition in Nonstoichiometric Lithium-Niobate and Lithium Tantalate // J.Am.Ceram.Soc., 1991a, v.74, N 5, p.988−993.
- Birnie D.P. Simple Estimate of the Lithium Disordering Energy in LiNb03 and LiTa03 //J.Mater.Sci.Lett., 1991b, v.10, N 16, p.978−980.
- Weis R.S., Gaylord Т.К. Lithium niobate: Summary of Physical properties and crystal structure // Appl. Phys. A, 1985, v.37, p.191.
- Kaminow I.P., Carruthers J.R. Optical waveguiding layers in LiNb03 and LiTa03 // Appl.Phys.Lett., 1973, v.22, p.326.
- Schmidt R.V., Kaminov I.P. Metal diffused optical waveguides in LiNb03 // Appl.Phys.Lett., 1974, v.25, N8, p.458−460.
- Segmuller A., Noyan I.C., Speriosu V.S. X-ray diffraction studies of thin films and multilayer structures // Prog. Crystal Growth and Charact. 1989. Vol.18. p.21−66.
- Wie C.R. High-resolution X-ray diffraction characterization of semiconductor structures// Mater.Sci.Eng.Rep., 1994. Vol.13.p.1−66.
- White J.M., Heidrich P.F. Optical Waveguide Refractive Index Profiles Determined from Measurement of Mode Indices: a Simple Analysis // Appl. Optics, 1976, v.15, N1, pp.151−155.
- Дикаев Ю.М., Копылов Ю. А., Котелянский И. М. Простой метод определения профилей диффузионных . волноводов // Квантовая Электроника, 1981, т.8, с. 378.
- Chiang K.S. Construction of refractive index profiles of planar dielectric waveguides from the distribution of effective indices. // J. Lightwave Techn., 1985, v.3, N2, pp.385−391.
- C.-T.Lee, C.-T.Huang, and J.-Y.Chen, J. Appl Phys., 84, 1204 (1998).
- Eknoyan, H.F.Taylor, Z. Tang, V.P.Swenson, and J.M.Marx, Appl. Phys. Lett., 60, 407 (1992).
- K. Saitoh, M. Koshiba, and Y. Tsuji, IEEE J Lightwave Techn., 17,255 (1999 ' 64. Chen Y.-X., Chang W.S.C., Lau S.S., Wielunski L., Holman R.L. Characterization ofLiNb03 waveguides exchanged in T1N03 solution// Appl.Phys.Lett., 1982, v.40, N1, p. 10−12.
- Jackel J.L., Rice C.E. Variation in waveguides fabricated by immersion in AgN03 and T1N03: the role of hydrogen // Appl.Phys.Lett., 1982, v.41, N 6, p.508−510.
- Jackel J.L., Rice C.E., Veselka J.J. Proton exchange for high-index waveguides in LiNb03 // Appl.Phys.Lett., 1982, v.41, N 7, p.607−608.
- Ганыпин B.A., Коркишко Ю. Н., Петрова В. З. Особенности формирования H:LiNb03 световодов // ЖТФ, 1985, т.55, N 11, с.2224−2227.
- Коркишко Ю.Н., Федоров В. А. Структурно-фазовая диаграмма протонообменных HxLii.xNb03 волноводов в кристаллах ниобата лития // Кристаллография. 1999. — Т. 44. — Вып. 2. — С. 237 — 246.
- Коркишко Ю.Н., Федоров В. А. Зависимости показателей преломления от концентрации протонов в H:LiNb03 волноводах // ЖТФ. 1999. — Т. 69. -Вып. 3. — С. 47−57.
- Yu.N.Korkishko and V.A.Fedorov, «Structural phase diagram of HxLii. xNb03 waveguides: the correlation between optical and structural properties», IEEE J. Sel. Topics Quantum Electron., vol.2, pp. 187−196, 1996.
- Yu.N.Korkishko, V.A.Fedorov, M.P.De Micheli, P. Baldi, K. E1 Hadi, and
- A.Leycuras, «Relationships between structural and optical properties of proton-exchanged waveguides on Z-cut lithium niobate», Appl. Opt., vol.35, pp.7056−7060,1996.
- Yu.N.Korkishko, V.A.Fedorov, and S.M.Kostritskii, «Optical and X-ray characterization of HxLii. xNb03 phases generated in proton exchanged LiNb03 optical waveguides», J.Appl.Phys., vol.84, pp.2411−2419, 1998.
- Yu.N. Korkishko and V.A.Fedorov, «Relationship between refractive indices and hydrogen concentration in proton-exchanged LiNb03 waveguides», J.Appl.Phys., vol.82, pp.1010−1017, 1997.
- Logozinski V., Safoutine I., Solomatin V. Fiber Optic Gyro with Digitally Corrected Output // Proc. 8th Saint Petersburg International Conference on Integrated Navigation Systems 2001. — P.49−56.
- Ю.Н. Коркишко, В. А. Федоров, В. Е. Прилуцкий, В. Г. Пономарев, М. А. Фенюк,
- B.Г. Марчук, С. М. Кострицкнй, Е. М. Падерин, Высокоточный волоконно-оптический гироскоп с линейным цифровым, Гироскопия и навигация, 2004, N1, с.69−82.
- Suchoski P.G., Findakly Т.К., Leonberger F.J. Stable low-loss proton-exchanged LiNb03 devices with no electro-optic degradation // Opt. Lett. 1988. — Vol. 13. -P. 1050- 1052.
- Bortz M.L., Eyres L.A., Fejer M.M. Depth profiling of d33 nonlinear coefficient in annealed proton exchanged LiNb03 waveguides // Appl. Phys. Lett. 1993. — Vol. 62.-P. 2012−2014.
- K.El.Hadi, M. Sundheimer, P. Aschieri et al. Quasi-phase-matched parametric interactions in proton-exchanged lithium niobate waveguides // J. Opt. Soc. Am. B. 1997. — Vol. 14. — P. 3197 — 3203.
- Коркишко Ю.Н., Федоров B.A., Прилуцкий B.E., Пономарев В. Г., Марчук В. Г., Морев И. В., Падерин Е. М., Кострицкий С.М., .Бранец В. Н., Рыжков
- B.C. Трехосный волоконно-оптический гироскоп для ракетно-космического применения// Труды 13-й Санкт-Петербургской международной конференции по интегрированным навигационным системам. 2006.- С.211−218
- Korkishko Yu.N., Fedorov V.A., Laurell F. Second order optical nonlinearity ofthdifferent phases in proton exchanged LiNb03 waveguides // Proc. 9 Europ. Conf. on Integrated Optics (Torino, Italy, 1999 April 13 April 16) — P. 127 — 130.
- Yu.N.Korkishko, V.A.Fedorov, F. Laurell The nonlinear optical properties of different phases in proton exchanged lithium niobate waveguides // accepted for publication in IEEE J.Sel.Topics Quantum Electron.
- V.A. Ganshin and Yu.N. Korkishko, Optics Commun., 86, 523 (1991).
- Zhao S., Pun E.Y.B., Chung P. S. Annealing effects on proton-exchanged LiNb03 optical waveguides using stearic acid // Microwave Optical Techn. Lett. 1992. -Vol. 5. — P. 490 — 493.
- Zhao S., Pun E.Y.B. Chung P. S. Effect of annealing on proton-exchanged LiNb03 waveguides fabricated using stearic acid // Chinese J. Lasers. 1996. — Vol. 23. -P. 806−810.
- A.Loni, G. Hay, R.M.De La Rue, and J.M.Winfield, IEEE J. Lightwave Techn., LT-7,911 (1989).
- M.L.Bortz, L.A.Eyres, and M.M.Fejer, «Depth profiling of the d33 nonlinear coefficient in annealed proton exchanged LiNb03 waveguides», Appl.Phys.Lett., vol.62, pp.2012−2014,1993.
- G.R.Paz-Pujalt, D.D.Tuschel, G. Braunstein, T. Blanton, S. Tong Lee, and L.M.Salter, «Characterization of proton-exchange lithium-niobate waveguides», J.Appl.Phys., vol.76, pp.3981−3987, 1994.
- K.E1 Hadi, M. Sundheimer, P. Aschieri, P. Baldi, M.P.De Micheli, D.B. Ostrowsky, and F. Laurell, «Quasi-phase-matched parametric interactions in proton-exchanged lithium niobate waveguides», J.Opt.Soc.Am.B, vol.14, pp.3197−3203, 1997.
- Yu.N.Korkishko and V.A.Fedorov, IEEE J. Selected Topics Quant. Electron., 2, 187 (1996).
- H. Lefevre, «The Fiber-Optic Gyroscope», Artech House, 1993.
- C.R. Pollock Fundamentals of Optoelectronics // Boston: Irwin Inc. 1990. — P. 96 -97.
- T.Veng, T. Skettrup, and K. Pedersen, «Second-order optical nonlinearities in dilute melt proton exchange waveguides in Z-cut LiNb03», Appl.Phys.Lett., vol.69, pp.2333−2335,1996.