Studium přípravy a vlastností „lithných“ planárních optických vlnovodů ve sklech

Autor: Linda Salavcová

Ročník: 5.

Ústav: 101

Školitel: RNDr. Jarmila Špirková, CSc.

Jednovidové (málovidové) planární optické vlnovody připravené iontovou výměnou v dielektrických podložkách jsou dnes již běžně používanými součástkami integrovaných optických obvodů pro široký rozsah použití. Hlavní výhodou využití iontové výměny s účastí Li⁺, tj. přípravy tzv. „lithných“ vlnovodů, by měly být jejich velmi nízké optické ztráty. Nevýhodou této iontové výměny je velká rychlost migrace Li⁺ skleněným substrátem, která má za následek vznik mnohavidových vlnovodů a silné poškození povrchu skleněných substrátů.

V tomto příspěvku jsou uvedeny výsledky studia přípravy málovidových „lithných“ vlnovodů iontovou výměnou Li⁺« Na⁺ v sodno-vápenatých křemičitanových sklech. Provedené experimenty směřovaly k podstatnému zpomalení difúzního procesu tak, aby výsledkem byl málovidový vlnovod s nepoškozeným povrchem.  Vedle navržení optimálního experimentálního postupu byla provedena i podrobná charakterizace připravených optických vrstev. Hlavní metodou pro studium složení vlnovodných vrstev byla NDP (Neutron Depth Profiling), kterou bylo možné sledovat provedené změny distribuce lithia. Optické vlastnosti připravených vlnovodů byly charakterizovány měřením vidových spekter, hloubkových profilů indexů lomu a optických ztrát. Z obecného hlediska byla pozornost věnována pohybu lithia ve sklech, toto studium vedlo k výpočtu difúzních koeficientů.