Введение к работе
Данная работа посвящено исследованию взаимодействия лазерного излучения с поверхность!) прозрачннх, поглоаагдах и слоистых сред, формированию на их поверхности периодических структур (ПС) и модифмішровашшх слоев, созданию на их основе интегрально- оптических устройств. Образующиеся периодические структуры на поверхности таких материалов несут информации о падающем излучении и материале поддонки. Б случве слоистых вояиоводных срид в интерференции, приводящей к образована ПС, принимают участие волноводные моды этих слоов. Нанесение поверх волноводных слоев индикаторных пленок позволяет по обраэугадамся но их поверхности ПС определить парокетры волноводов. Изучение процесса формирования ПС, создание дифракішонншс структур и устройств интегральной оптики и составляет основное содержание настоящей роботы.
Актуальность томи обусловлена, с одной сторони, необходимость» развития элемонткой базы интегрально-оптичвг>,'.!х устройств и разработки методов определения различных параметров этих элементов и устройств, с другой сторотш, вааностыо создания новых простих способов изготовления традициокшгх элементов и устройств интег-ральной оптики, таких как дифракционный элемент ввода-вывода излучения из ллвнарных волноводов, модулятора Маха-Ценде;л и других, в связи с большей интеграцией интегрально- оптических элементов необходимость в упрощении
технологии создания каждого отдельного элемента тайке является актуальной.
Цоль диссертационной работа заключается в исследовании процесса формирования периодических структур на поверхности прозрачных материалов при падении воздействувдаго излучения как снаружи, так и изнутри, образования ПС на поверхности всшюводних структур, в разработке новых способов изготовления .дифракционных структур и устройств интегральной оптики.
Новизна, научная и практическая ценность диссертационной работы заключаются в следувдем:
на примере ПС, формирующихся на поверхности кремния при лазерном облучении, продемонстрирована работа дифракционного механизма образования ПС,
обнаружено действие двух теплофизических механизмов образования ПС в одном пятне облучения,
установлено, что под воздействием излучения С02-лазера на поверхности волноводов ИК диапазона, покрытых тонкой поглощающей пленкой, формируются ПС, являщиеся результатом интерференции поцавдеЯ волны и возбуждаемых волноводных мод,
предложена неразрушапдая методика определения параметров волноводов 10 мкм диапазона,
- показано, что в пленке, лежащей на поверхности сильно логлощавдей подложки и представлявдей собой волновод с модами .утечки, возбуждаются ТМ-мода, определяющие периоды ПС,
испледован процесс формирования' дифракционных решеток на
_ 5 -
поверхности кристаллов пиобага лития с помощью УФ облучения поверхности через маску. На основе ;/того эффекта создана устройство вывода излучения из Tl:I,lNb03 волновода,
впервые предложена и реализована бозмасочная методике, изготовления эффективных дифракционных решеток на поверхности волноводов в LlNb03 излучением экешерного лазера с узкой липко? генерации,
предложена и реализована методика создания дифракционных решеток при лазерном окислении тонких металлических пленок >5<зз применения фоторезистивной маски и процесса травления через нее, - исследованы волноводы' с модами утечки, получена генерация в системе из двух активных радаационно связанных волноводов.
Апробация работы: Основные материалы, включенные в диссертацию, докладывались « обсуждались на семинврах в отделе колебаний ИОФАН,
-
VI Всесоюзной конференции по неразонансному взаимодействию оптического излучения с веществом ( Паланга, 1984),
-
XIII Мэвдународной конференции по когерентной и нелинейной оптике ( Минск, 1988),
-
VI Всесоюзной конференции "Оптика лазеров" (Ленинград, 1990),
-
VIII Всесоюзной конференции по взаимодействию излучения с веществом (Ленинград, 1990),
-
VI Международной школе по квантовой электронике (Варна, Болгария, 1990),
-
XIV меадународнои конференции по когерентной и нелинейной
- б -
оптика (Ленинград, 1991),
7. І Всесоюзной конференции по интегральной оптике (Ужгород,
1991).
Материалы диссертации вошли в цикл работ, занявший первое место на конкурсе молодежных работ ИОФАН (1984). а такжо в цикл, отмеченный дипломом АН СССР в конкурсе молодежных работ зв 1985г.
Публикации.
Основные положения и результата диссертации опубликованы в I? печатных работах, перечисленных в конце автореферата.
Структура и объем диссертации.
диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения и списка цитируемой литературы. Работа изложена на 130 страницах, содержит 42 рисунка и список литературы из 90 наименований.
