Введение
ГЛАВА 1. Брэгговские решетки и оптические волноводы. обзор литературы 10
1.1. Оптические фильтры на основе брэгговских решеток 10
1. 1. 1. Теория связанных волн 11
1. 1. 2. Области применения Брэгговских решеток 22
1.2. Методы формирования брэгговских решеток 25
1. 2. 1. Объемный интерферометр 26
1. 2. 2. Источник света для голографической записи решеток 27
1. 2. 3. Требования к механической стабильности при записи голограмм и к чувствительности регистрирующего материала 30
1.2.4. Интерферометр Ллойда 31
1. 2. 5. Схемы с фазовой маской 33
1.3. Материалы для управляемых брэгговских решеток 34
1. 3. 1. Материалы для голографической записи 34
1.3.2. Механизм голографической записи в фоторефрактивных кристаллах 36
1. 3. 3. Электрооптический эффект 45
I. 3. 4. Фоторефрактивный кристалл лиобата лития 49
1. 3. 5. Титанат бария 51
1.4. Оптические волноводы в фоторефрактивных кристаллах 55
1. 4. 1. Свойства диэлектрических волноводов 56
1. 4. 2. Технология изготовления волноводов в фоторефрактивных кристаллах 71
1.5. Фоторефрактивные волноводы и перестраиваемые брэгговские решетки для управления световыми потоками 82
Глава 2. Теоретический анализ дифракции на брэгговских решетках со сложным пространственным распределением параметров и синтез заданного спектрального отклика 87
2.1. Спектральный отклик однородной брэгговской решетки в фоторефрактивных кристаллах 87
2. 2. Брэгговские решетки со сложным пространственным распределением 91
2. 2. 1. Прямое интегрирование системы уравнений для связных волн 91
2. 2. 2. Анализ спектрального отклика методом матриц переноса. 93
2. 3. Синтез спектральной передаточной функции брэгговской решетки 102
2. 3. 1. Метод преобразования Фурье 103
2. 3. 2. Метод послойного обратного распространения 103
2. 4. Экспериментальная реализация оптического управления формой спектральной характерисіики динамических фоторефрактивных решеток в ватюз 105
2. 4. 1. Геометрия записи - считывания и экспериментальная установка 106
2. 4. 2 Характеристики динамических Брэгговских решеток в ВаТЮз 109
2. 4. 3. Решетка с одним фазовым сдвигом (из двух секг/ий) 111
2. 4. 4. Управление спектральной характеристикой динамической решетки содержащей несколько фазовых сдвигов 116
2. 5. Дисперсионные характеристики брэгговских решеток 124
Результаты главы 2 128
Глава 3. Анализа оптимальной конфигурации для электрооптического управления брэгговскими решетками 131
3.1. Опiимальная для электрооптического управления брэгговскими решетками ориентация фоторефрактивных сегнетоэлектриков 131
3. 1. 1. Физические принципы электрооптического управления Брэгговскими решетками 131
3. 1. 2. Электрооптические свойства фоторефрактивных сегнетоэлектриков 138 3. 1. 3. Зависимость электрической селективности от ориентации кристалла 139
3. 1. 4 Влияние ориентации на амплитуду фоторефрактивных Брэгговских решеток 144
3. 1. 5. Оптимальная ориентация LiNb03 147
3. 1. 6. Оптимальная ориентация ВаТЮ3 150
3.2. Экспериментальная демонстрация электрооптического управления дифракцией на объемных брэгговских решетках 151
3. 2. 1. Управление объемными решетками в LiNbO} 152
3. 2. 2. Электрооптическое управление динамическими Брэгговскими решетками в BaTiOj... 170
3.3. Анализ распространение оптического излучения в анизотропных диэлектрических волноводах 173
3. 3. 1. Косой срез подложки (конфигурация (а)) 174
3. 3. 2. Ориентация со связью ТМи ТЕ моды (конфигурация (б)) 178
Результаты главы 3 181
Глава 4. Оптимизация технологии изготовления канальных волноводов в кристаллах ниобата лития методом низкотемпературного протонного обмена 183
4.1. Изготовление экспериментальных образцов 185
4.2. Измерение профиля моды волноводов методом зондовой микроскопии 186
4.3. Теоретическая модель процессов формирования волноводов и численный расчет профиля моды 188
4. 3.1. Физическая модель технологических этапов 188
4. 3. 2. Численный метод расчета волноводной моды 191
4.4. Сопоставления результатов численного моделирования с экспериментальными данными
Результаты главы 4 198
ГЛАВА 5. Интегрально-оптический поляризатор на основе возбуждения плазмон-поляритонных мод 200
5.1. Физические принципы, лежащие в основе работы плазмон-поляритонного поляризатора 201
5.2. Оригинальная технология изготовления интегрально-оптического плазмон-поляритонного поляризатора на подложках linb03 208
5.3. Поиск оптимальной конфигурации плазмон-поляритонного поляризатора на подложках linb03 209
Результаты главы 5 214
ГЛАВА 6. Электрооптическое управление интегрально-оптическими брэгговскими решетками в интегрально-оптическом исполнении 216
6.1. Управление спектральной характеристикой фиксированных брэгговских решеток на подложках ниобата лития 216
6. 1. 1. Изготовление управляемых Брэгговских решеток в интегрально-оптическом исполнении 217
6. 1. 2. Экспериментальная демонстрация гибкого электрооптического управления Брэгговской решетки в интегрально-оптическом исполнении 220
6.2. Демонстрация электрооптического управления дисперсионными характеристиками брэгговских решеток 225
6. 2.1. Схема экспериментальной установки для измерения групповой задержки 225
6. 2. 2. Экспериментальное наблюдение задержки и опережения оптических импульсов 227
6.3. Частотная модуляция и спектральное кодирование оптических сигналов 229
6. 3. 1. Макет для демонстрации передачи частотно-модулированных оптических сигналов.231 6. 3. 2. Экспериментальная демонстрация передачи оптического сигнала с частотной
модуляцией 233
6. 3. 3. Другие варианты частотного кодирования 235
Результаты главы 6 237
Заключение 239
Основные публикации по теме диссертации: 241
Список литературы
