玻璃基光波導(dǎo)離子交換技術(shù)的研究.pdf

1、本文主要面向用于生產(chǎn)玻璃波導(dǎo)的離子交換技術(shù)的研究和實(shí)驗(yàn).文章首先較為全面地介紹了離子交換基本理論.包括離子交換的機(jī)理、產(chǎn)生折射率變化的原因、以及相關(guān)的生產(chǎn)條件和相關(guān)參數(shù)的影響.然后在較為詳細(xì)地介紹一些基本的數(shù)學(xué)分析方法的基礎(chǔ)上,建立了具有針對(duì)性的離子交換理論模型,并給出了根據(jù)摻雜離子的濃度模擬波導(dǎo)光學(xué)屬性的方法.本文的實(shí)驗(yàn)工作主要集中在利用K<'+>/Na<'+>離子對(duì)的交換研究方面.以光學(xué)級(jí)BK7玻璃作為反應(yīng)基片,首先通過K<'+>-

2、Na<'+>一次離子交換反應(yīng)形成離子交換波導(dǎo)的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu).然后利用電場(chǎng)輔助熱處理過程和Na<'+>-K<'+>二次離子交換過程對(duì)波導(dǎo)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行優(yōu)化,以實(shí)現(xiàn)更理想的波導(dǎo)性能.本文對(duì)所用實(shí)驗(yàn)工藝過程進(jìn)行了詳細(xì)介紹,對(duì)制備的平板波導(dǎo)和溝道波導(dǎo)樣品分別進(jìn)行了光學(xué)特性測(cè)試和離子濃度測(cè)試.利用這些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)建立的離子交換模型進(jìn)行了分析,得到了較為滿意的結(jié)果.本文希望在理論和實(shí)踐相結(jié)合的基礎(chǔ)上,對(duì)本文研究所涉及的一次離子交換、二次離子交換及電場(chǎng)輔助的離