利用飞秒激光原位多次改性制备低损耗急弯波导的方法

    公开(公告)号:CN119270429A

    公开(公告)日:2025-01-07

    申请号:CN202411815619.8

    申请日:2024-12-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了利用飞秒激光原位多次改性制备低损耗急弯波导的方法,属于激光加工技术领域,该方法采用飞秒激光原位多次改性能精确优化单次直写中90º急弯波导存在弯曲损耗大的问题。其主要原理如下,通过控制高精度三维运动平台使飞秒激光聚焦在材料内部,调节飞秒激光加工能量和激光扫描速度达到单模波导的制备条件;再利用飞秒激光原位多次改性调控波导性能,制备出不同弯曲半径的90º低损耗急弯波导。原位多次改性能使材料中受激光改性的材料结构更加致密,波导的芯层折射率升高,有助于抑制辐射损耗;原位多次改性也可以驱动波导中的杂质离子迁移至波导边界,降低杂质离子对光的散射和吸收,降低波导的吸收和散射损耗。该方法的制备工艺简单,可靠性高,简单易实现。

    一种基于组合波导的超紧凑型三耦合器、制备方法及应用

    公开(公告)号:CN118604947A

    公开(公告)日:2024-09-06

    申请号:CN202410750676.6

    申请日:2024-06-12

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于组合波导的超紧凑型三耦合器、制备方法及应用,属于激光加工技术领域,所述三耦合器包括中心媒介波导、第一组合波导、第二组合波导及第三组合波导,所述第一组合波导及第二组波导均为两根圆形截面波导以一定的中心间距a拼接而成,并且通过锥区波导与耦合区波导相连;中心间距a定义为两根圆形截面波导圆心之间的距离;当组合波导以单模传输时,对应的两根圆形截面波导的最大中心间距定义为单模传输的中心间距上限b;其中,所述中心媒介波导为仅存在于耦合区的圆形截面波导;所述第一组合波导由第一端口区波导、第一锥区波导和第一耦合区波导依次连接组成;所述第二组合波导由第二端口区波导、第二锥区波导和第二耦合区波导依次连接组成;所述第三组合波导为圆形截面波导,视为两根圆形截面波导以中心间距拼接而成。基于这种设计,避免了器件内S弯波导的引入,同时能够实现紧凑的可控消逝场耦合,从而在空间上实现超紧凑的三耦合器,有效解决传统三耦合器横截面尺寸较大的问题,有利于提高其在集成光子芯片上的集成度。

    基于飞秒激光镜像差速扫描均匀Y型分束器的方法及应用

    公开(公告)号:CN116974012A

    公开(公告)日:2023-10-31

    申请号:CN202310844594.3

    申请日:2023-07-11

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了基于飞秒激光镜像差速扫描均匀Y型分束器的方法及应用,属于光波导器件领域,镜像是指Y型分束器由两根空间结构完全对称的波导构成,差速是指两根对称波导的写入速度不同;其主要原理是:首先,采用空间镜像对称的双波导构成Y型分束器,规避了非对称结构在分叉口产生的折射率突变节点,从而降低了器件整体损耗;其次,双波导采用不同的写入速度,平衡了不同写入次序近邻波导之间的应力,提升分束器的均匀性和稳定性。利用本发明镜像差速扫描方法,可以减小器件的插入损耗,分束更加均匀。

    一种基于飞秒激光直写技术制备的超低双折射玻璃波导、方法及其应用

    公开(公告)号:CN115793141A

    公开(公告)日:2023-03-14

    申请号:CN202211561747.5

    申请日:2022-12-07

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种基于飞秒激光直写技术制备的超低双折射玻璃波导、方法及其应用,属于激光加工技术领域,本发明采用基于飞秒激光加工技术的形状‑应力的双补偿方案;首先,形状补偿方案是利用柱透镜‑狭缝整形技术使飞秒激光光束在玻璃材料上聚焦成为圆形光斑,从而在康宁玻璃内部制备圆形端面的波导;其次,非对称性应力双折射的补偿方案具体是指在圆波导的水平径向邻域位置额外加工一条修饰线,以补偿加工圆形端面主波导时其内部所产生的非对称性应力;在应力补偿过程中,添加的修饰线几乎不影响圆波导的传输损耗和单模传输等基本特性;最终修饰线与圆形端面主波导组合形成新的波导,新的波导具有超低双折射(1*10‑9)。

    一种利用飞秒激光二次直写重置定向耦合器耦合系数的方法及应用

    公开(公告)号:CN113770515B

    公开(公告)日:2022-10-28

    申请号:CN202111128012.9

    申请日:2021-09-26

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用飞秒激光二次直写重置定向耦合器耦合系数的方法及应用,属于激光加工技术领域,包括玻璃样品的清洁;激光加工光路的搭建及待加工样品的调平;飞秒激光第二次直写器件;首先关闭光闸,并将玻璃样品移动到起始加工位置;然后转动半波片,调节激光功率;最后操控软件直接运行预先写好的加工程序,在耦合区两根波导的加工区域内分别进行二次直写;加工结束后对样品进行抛光,得到与原有波导耦合间距不同的两根新波导;所述加工区域为距离原有波导的中轴线上下0μm‑3μm的区域内。本发明的方法可以实现定向耦合器初始分束比的修复以及重新分配,从而解决利用飞秒激光制备定向耦合器及集成芯片过程中存在的制造误差问题。

    一种利用图像传感器进行飞秒激光加工中焦点的检测方法及其应用

    公开(公告)号:CN113639637A

    公开(公告)日:2021-11-12

    申请号:CN202110940955.5

    申请日:2021-08-17

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种利用图像传感器进行飞秒激光加工中焦点的检测方法及其应用,属于激光加工技术领域,包括反射光斑图像采集;聚焦焦点相对样品位置的标定;聚焦焦点相对样品位置检测三个步骤,通过利用计算机程序对图像传感器得到的反射光聚焦图像进行分析,能够实现对激光聚焦焦点精准的检测,然后通过移动z轴位移台使激光聚焦焦点准确移动到样品表面,可以有效解决激光加工中的离焦问题。相比于像散法、偏心光束法、傅科法等依赖于象限探测器的焦点检测方法,本发明利用图像传感器焦点对于倾斜样品的检测有更好的鲁棒性,系统结构简单,可重复性强,并具有较高的精度。

    一种光流集成的宽带、高效率多层衍射光学元件及其制备方法

    公开(公告)号:CN112859328A

    公开(公告)日:2021-05-28

    申请号:CN202110039940.1

    申请日:2021-01-13

    Applicant: 吉林大学

    Abstract: 本发明公开了一种光流集成的宽带、高效率多层衍射光学元件及其制备方法,属于功能型光学元件技术领域,通过调整衍射基元的高度及不同材料衍射层的色散匹配,从而实现宽谱高衍射效率的器件结构设计;多层衍射元件的主体部分是光学树脂SU‑8,与之色散匹配的液体是乙二醇。本发明利用“飞秒激光增材制造”技术制备多层衍射光学元件主体,并通过微流控通道泵入乙二醇液体,最终实现光流集成的宽带高效率的多层衍射光学元件及其制备。本发明制备的多层衍射光学元件在宽的工作范围下具有较高的衍射效率;相比于传统的折射透镜,多层衍射光学元件具有体积小,重量轻、结构简单、易于制备、易于集成的优势。

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