陳彥宏

本研究中我們運用新開發的一種獨特非週期性調整∆β的概念在鈮酸鋰波導上來實現高製程容忍度非偏振性電光定向耦合器。在Z-cut鈦擴散鈮酸鋰波導上利用模擬退火法優化後的非週期性晶疇反轉結構來達到高頻寬(通訊波段中的S-C-L)不分偏振(即對於TE與TM偏振態)的高分光比調控。與傳統週期性結構定向耦合器相比，本技術能夠訂製和實現出高製程容忍度與高工作頻寬的耦合器開關，對於建構積體光子開關網路和積體量子光路具有很大的吸引力。 運用單一晶疇極化反轉結構(非週期晶疇極化反轉結構)來設計出可控制TE和TM偏振光非週期性晶疇極化反轉鈮酸鋰(APPLN)定向耦合器元件的輸出表現。我們通過施加適當的電壓(電光性)在1550 nm波段附近可以達到快速且同時擁有高分光比(設計上分光比99%) TE或TM偏振光耦合器的輸出表現。 我們在長度為50mm，寬度為18mm，厚度為0.5mm的Z-cut鈮酸鋰晶片上製作了多組不同參數的定向耦合器。製程上我們使用標準的黃光微影技術來製作鈦金屬定向耦合器結構，然後使用高溫擴散製程製作出鈦擴散波導定向耦合器，再來利用高電場極化反轉製程製作出非週期性晶疇極化反轉結構，接著將晶片端面經過10o角拋光，之後在定向耦合器的耦合區中將條型鋁電極鍍在波導緩衝層(〖SiO〗_2)上完成元件的製作。 最後我們量測了元件的耦合特性。我們把量測結果加上製程誤差與量測誤差的分析後與模擬結果相擬合。 在未來的工作上，特別是在積體光學元件和量子光子元件中，我們可以通過該技術設計和製作出不同的非週期結構來實現多樣的電光控制光邏輯閘與光開關應用。