Vliv složení substrátových skel na vlastnosti Ag⁺ planárních optických vlnovodů

Autor:             Ondřej Kolek

Ročník:           5.

Ústav skla a keramiky

Školitel:          Dr. Ing. Martin Míka

Výsledky výzkumu skel s importovanými vlnovodnými vlastnostmi již našly uplatnění v celé řadě aplikací. Tyto vlnovody se využívají v optické komunikaci, v mnoha senzorech a uvažuje se i o dalším použití, například pro výrobu optických mikroprocesorů. Největším přínosem skleněných optických vlnovodů je především kompatibilita s optickými vlákny, nízké náklady při výrobě, nízký útlum vedeného signálu a jednoduché začlenění do integrovaného systému.

 Jednou z metod přípravy vlnovodů v substrátových sklech je poměrně levná technika iontové výměny z taveniny. Optické vlastnosti vlnovodů, jako jsou například hloubkový profil indexu lomu a počet vidů, závisí jak na podmínkách iontové výměny, tak na složení substrátového skla.

Tato práce sleduje vliv obsahu složek ZnO, MgO a CaO v základním hlinitokřemičitém skle na profil indexu lomu a počet vidů výsledného planárního vlnovodu. Suma molárního obsahu těchto oxidů je ve všech substrátech stejná, mění se pouze vzájemný poměr hořčíku, vápníku a zinku. Byla připravena řada pěti substrátových skel pro iontovou výměnu Na⁺ - Ag⁺, kde Na⁺ je ve skle nahrazován ionty Ag⁺, podílejících se na vzniku Ag⁺ planárního vlnovodu. Poté se proměřovaly optické vlastnosti připravených vlnovodů a v práci je diskutován vliv složení substrátových skel na tyto vlastnosti.