单晶铌酸锂薄膜的光学常数以及Y分支波导的研究的开题报告.docx

单晶铌酸锂薄膜的光学常数以及Y分支波导的研究的开题报告
一、研究背景
目前，随着通信技术的飞速发展，光学器件的应用越来越广泛，尤其是在高速通信和光电应用领域中，光学微波器件的研究得到了越来越多的关注。其中，单晶铌酸锂（LN）薄膜的光学常数和Y分支波导的研究是借助光器件实现数据通信和信息处理的重要前提，因此具有重要的研究意义。
单晶铌酸锂（LN）薄膜是一种具有较高光学非线性的光学材料，其在实现高速传输、调制、控制和分束等方面具有很好的应用前景。而Y分支波导则是将光分为两道，以实现多信道滤波、分配和光谱分析等功能的重要器件之一。因此，研究单晶铌酸锂薄膜的光学常数以及Y分支波导的研究，对于发展光学器件具有重要意义。
二、研究内容
本文将研究单晶铌酸锂薄膜的光学常数以及Y分支波导的研究，具体内容如下：
1、单晶铌酸锂薄膜的制备和特性测试
采用离子束溅射技术制备单晶铌酸锂薄膜，并使用紫外可见光谱仪和自制的聚焦法测试其在不同波长下的吸收率和透过率，进而计算出其透过率、反射率和折射率等光学常数参数。
2、Y分支波导的设计和制备
根据波导理论设计Y分支波导的结构参数，并制备出Y分支波导器件。通过测试不同入射角下Y分支波导间的光信号相对强度，来研究其在分配和滤波上的应用效果。
三、研究方法
1、单晶铌酸锂薄膜的制备：
采取离子束溅射法（IBS）在Si（100）基片上沉积锂铌的多层结构，制备单晶铌酸锂薄膜。通过紫外可见光谱分析仪和自制聚焦仪测试其在不同波长下的吸收和透过率，并计算其光学常数参数。
2、Y分支波导的设计和制备：
根据波导理论，设计Y分支波导的结构参数，例如波导的厚度、宽度、分支角度、长度等，并采用光刻技术制备出器件。通过测试在不同入射光角度下器件分支输出光信号的相对强度，来研究其在分配和滤波效果方面的应用性能。
四、研究意义和创新性
本研究的意义在于：
1、研究单晶铌酸锂薄膜的光学常数，为光学器件的设计提供了理论依据，为其应用提供了实验支持。
2、探究Y分支波导的光学特性，为光纤通信、光子计算和显示技术等领域的进一步研究提供了理论基础。
本研究的创新性在于：
1、采用自制聚焦仪，实现了单晶铌酸锂薄膜的吸收和透过率的测量，并计算其光学常数参数。
2、研究了不同角度下Y分支波导输出光信号的相对强度，探究其滤波和分配效果。
五、预期结果
1、通过测试计算单晶铌酸锂薄膜的透过率、反射率和折射率等光学参数。
2、制备出Y分支波导器件，研究不同角度下其分支输出光信号的相对强度，探究其在光信号滤波和分配方面的应用效果。
六、研究进度
截至目前，已完成单晶铌酸锂薄膜的制备和特性测试，并完成了Y分支波导的设计和制备。下一步将测试不同角度下Y分支波导输出光信号的相对强度，探究其光学特性和应用效果。
七、参考文献
[1]HuangBaiyun,LiJunzhong,HuangWenzhen,etal.PreparationofNb_2O_5:LiNbO_3thinfilmsbyE-beamevaporationandRamancharacterization[J].JournalofUniversityofScienceandTechnologyofChina,2011,41(5).
[2]王振华.纳米Nb_2O_5:LiNbO_3铌酸锂光波导器件制备与性能研究[D].大连理工大学,2010.
[3]TzuangChin-Fu,LeairdDanielE,WeinerAndrewM.DemonstrationofWavelengthConversionat40Gb/sDataRatesUsingFour-WaveMixinginBulkLiNbO3[C]//CLEO:QELSFundamentalScience,2005.
[4]邹海永,周凌霄,李金宏.铌酸锂的光学特性及其器件应用[J].中国光学,2009,2(6).