نویسندگان

1 دانشگاه صنعتی مالک اشتر

2 دانشگاه اصفهان

چکیده

در این تحقیق، قابلیت روش جدید ساخت موجبرهای تپه‌ای در لیتیوم نایوبایت مبتنی بر سونش فیزیکی با گاز آرگون و نفوذ تیتانیوم بررسی می‌شود. برای این منظور سهم مد انتشاری در قسمت برآمده موجبر تپه‌ای، اندازه­گیری و شبیه­سازی شده است. همینطور  اثرات نقص‌های دیواره‌های موجبر تپه‌ای که یکی از چالشهای این نوع موجبرها است، در مقدار تلفات نور منتشر شده در موجبر، شبیه‌سازی شده است. ارتفاع قسمت برآمده موجبر ساخته شده 2.5 میکرومتر است و نقص‌های موجود در دیوارهای کناری قسمت برآمده موجبرکه به دلیل فرایند لیتوگرافی و به خصوص ماسک نوری به وجود می‌آیند، به طور متوسط حدود 200 نانومتر اندازه گیری شده است. در این تحقیق با استفاده از شبیه‌سازی مقدار نفوذ تیتانیوم و توزیع ضریب شکست در موجبر، نشان داده شده است که با وجود  نقص‌های دیواره کناری موجبر، باتوجه به بکارگیری عمق مناسبی برای نفوذ تیتانیوم، ضمن دستیابی به سهم مد انتشاری حدود 50% در قسمت برآمده، تلفات انتشاری کمتر از dB/cm 3 قابل دستیابی است.

کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله [English]

Analysis of influence of wall defect in lithium niobate ridge waveguide

نویسندگان [English]

  • Hadi Dehghan nayeri 1
  • Reza Asadi 1
  • Mohammad Malek Mohammad 2

چکیده [English]

In this research, the capability of new approach of making ridge waveguides in lithium niobate by Argon physical etching and diffusion of titanium is investigated. For this purpose, the proportion of light mode confinement in the ridge section is measured and compared to simulation results. Also the effect of ridge wall defects -which is a challenge of this kind of waveguides- in light power dissipation, is simulated. The ridge height reaches 2.5µm and the defects of ridge walls are measured to be about 200nm on average. In this research, by simulation of titanium diffusion and refractive index change of the waveguide it is demonstrated that although the defects exist in the ridge walls, by using appropriate diffusion depth of titanium and refractive index distribution, light power dissipation less than 3 dB/cm can be reached while mode confinement in the ridge section is more than 50 percent.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Lithium niobate
  • ridge waveguide
  • defect
  • titanium diffusion

[1] K. Noguchi, H. Miyazawa and O. Mitomi, Elec. Lett. vol. 30, no. 12, 1994, 949. [2] M. Bazzan and C. Sada, J. Appl. Phys. Rev., vol 2, no. 4, 2015, 040603. [3] Y. S. Yim, and S. Y. Shin, Opt. Comm., vol. 152, 1998, 225. [4] C. T. Lee, and W. H. Huang, Mic. Opt. Tech. Lett., vol. 53, no. 3,2011, 565. [5] W. K. Burns, M. M. Howerton, R. P. Moeller, R. Kr¨ahenb¨uhl, R. W. McElhanon, and A. S. Greenblatt, J. Light. Tech., vol. 17, no. 12, 1999, 2551. [6] H. Hu, A. P. Milenin, R. B. Wehrspohn, H. Hermann, and W. Sohler, J. Vac. Sci. Tech., vol 24, no. 4, 2006, 1012. [7] Z. Ren, P. J. Heard, J. M. Marshall, P. A. Thomas, and S. Yu, J. App. Phys., vol. 103, no. 3, 2008, 034109. [8] S. Benchabane, L. Robert, J. Y. Rauch, A. Khelif, and V. Laude, J. App. Phys., vol. 105, 2009, 094109. [9] D. Jun, J. Wei, C. E. Png, S. Guangyuan, J. Son, H. Yang, and A. J. Danner, J. Vac. Sci. Tech., vol. 30, 2012, 011208. [10] G. Ulliac, B. Guichardaz, J. Y. Rauch, S. Queste, S. Benchabane, and N. Courjal, Mic. Eng., vol. 88, 2011, 2417. [11] G. Ulliac, N. Courjal, H. M. H. Chong, and R. M. De La Rue, Opt. Mat., vol. 31, 2008, 196. [12] H. Hu, R. Ricken, W. Sohler, and R. B. Wehrspohn, Photon. Tech. Lett., vol. 19, no. 6, 2007, 417. [13] G. Ulliac, A. Lecestre, B. Guichardaz, J. Dahdah, F. I. Baida, M. P. Bernal, and N. Courjal, Mic. Eng., vol. 97, 2012, 185. [14] H. Hu, A. P. Milenin, R. B. Wehrspohn, H. Hermann, and W. Sohler, J. Vac. Sci. Tech., vol. A 24, 2006, 1012. [15] M. Fukuma, J. Noda, and H. Iwasak, J. App. Phys., vol. 49, no.7, 1978, 3693. [16] P. Ganguly, J. C. Biswas, and S. K. Lahiri, J. Opt., vol. 39, no. 4, 2010, 175. [17] S. K. Korotky, W. J. Minford, L. L. Buhl, M. D. Divino, and R. C. Alferness, Trans. Mic. Theo. Tech., vol. 30, no. 10, 1982, 1784. [18] E. Strake, G. P. Bava, and I. Montrosset, J. Light w. Tech., vol 6, no. 6, 1988, 1126.

تحت نظارت وف بومی