| 摘要 | 第1-18页 |
| ABSTRACT | 第18-23页 |
| 第一章 绪论 | 第23-41页 |
| §1.1 光波导的研究背景 | 第23-24页 |
| §1.2 光波导的制备方法 | 第24-30页 |
| §1.2.1 脉冲激光沉积技术 | 第25-28页 |
| §1.2.1.1 发展简介 | 第25-26页 |
| §1.2.1.2 PLD技术的特点 | 第26-28页 |
| §1.2.2 离子注入技术 | 第28-30页 |
| §1.2.2.1 离子注入技术概述 | 第28页 |
| §1.2.2.2 离子注入形成光波导的机理 | 第28-29页 |
| §1.2.2.3 离子注入技术的特点 | 第29-30页 |
| §1.3 光波导材料的研究现状 | 第30-31页 |
| §1.4 LGS晶体概述 | 第31-32页 |
| §1.5 研究目的及意义 | 第32-33页 |
| §1.6 研究内容 | 第33-34页 |
| 参考文献 | 第34-41页 |
| 第二章 光波导基本理论与研究方法 | 第41-62页 |
| §2.1 引言 | 第41页 |
| §2.2 平面光波导的线光学理论 | 第41-47页 |
| §2.2.1 光在介质界面的反射与折射 | 第41-43页 |
| §2.2.2 光在平面波导中的传播 | 第43-45页 |
| §2.2.3 平面波导的导模 | 第45-47页 |
| §2.3 光波导的耦合方法 | 第47-52页 |
| §2.3.1 棱镜耦合法 | 第48-51页 |
| §2.3.1.1 棱镜耦合法原理 | 第48-49页 |
| §2.3.1.2 Metricon Model 2010棱镜耦合仪 | 第49-51页 |
| §2.3.2 端面耦合法 | 第51-52页 |
| §2.4 光波导的传输损耗 | 第52-57页 |
| §2.4.1 定义 | 第52-53页 |
| §2.4.2 光波导传输损耗的机理 | 第53-54页 |
| §2.4.3 离子注入光波导的损耗分析 | 第54页 |
| §2.4.4 损耗的测量方法 | 第54-57页 |
| §2.5 平面波导折射率的拟合—反射计算法(RCM) | 第57-59页 |
| §2.5.1 RCM的基本原理 | 第57-58页 |
| §2.5.2 折射率分布的拟合过程 | 第58-59页 |
| §2.6 本章小结 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-62页 |
| 第三章 LGS与Nd:LGS晶体的生长及性能研究 | 第62-77页 |
| §3.1 引言 | 第62页 |
| §3.2 LGS晶体的结构 | 第62-63页 |
| §3.3 LGS晶体的生长 | 第63-67页 |
| §3.3.1 生长设备 | 第63-65页 |
| §3.3.2 多晶料的合成 | 第65页 |
| §3.3.3 晶体的生长 | 第65-67页 |
| §3.4 Nd:LGS晶体的生长 | 第67页 |
| §3.5 晶体的物理性质 | 第67-73页 |
| §3.5.1 热学性质 | 第67-71页 |
| §3.5.1.1 比热 | 第68-69页 |
| §3.5.1.2 热膨胀 | 第69-70页 |
| §3.5.1.3 热扩散 | 第70-71页 |
| §3.5.2 光学性质 | 第71-73页 |
| §3.5.2.1 吸收光谱 | 第71-73页 |
| §3.5.2.2 折射率 | 第73页 |
| §3.6 本章小结 | 第73-75页 |
| 参考文献 | 第75-77页 |
| 第四章 SiO_2/Si衬底上LGS薄膜光波导的PLD制备及性质研究 | 第77-114页 |
| §4.1 引言 | 第77页 |
| §4.2 实验 | 第77-85页 |
| §4.2.1 LGS薄膜的制备 | 第77-83页 |
| §4.2.1.1 PLD制备薄膜的沉积过程 | 第77-80页 |
| §4.2.1.2 PLD实验系统简介 | 第80-82页 |
| §4.2.1.3 PLD制备LGS薄膜的工艺参数 | 第82-83页 |
| §4.2.2 LGS薄膜的测试方法 | 第83-85页 |
| §4.3 结果与讨论 | 第85-110页 |
| §4.3.1 生长氧压对LGS薄膜的影响 | 第85-93页 |
| §4.3.1.1 XRD结构分析 | 第86-88页 |
| §4.3.1.2 TEM结果分析 | 第88-89页 |
| §4.3.1.3 SEM与AFM表面形貌分析 | 第89-90页 |
| §4.3.1.4 EDX成分分析 | 第90-91页 |
| §4.3.1.5 PL分析 | 第91-93页 |
| §4.3.2 生长及退火温度对LGS薄膜的影响 | 第93-102页 |
| §4.3.2.1 XRD结构分析 | 第93-95页 |
| §4.3.2.2 TEM微结构及形貌分析 | 第95-97页 |
| §4.3.2.3 SEM与AFM形貌分析 | 第97-102页 |
| §4.3.3 退火温度对不同氧压下生长的LGS薄膜的影响 | 第102-105页 |
| §4.3.3.1 XRD结构分析 | 第102-103页 |
| §4.3.3.2 SEM与AFM形貌分析 | 第103-105页 |
| §4.3.4 LGS薄膜波导特性研究 | 第105-110页 |
| §4.3.4.1 氧压为5Pa时制备的LGS薄膜波导特性 | 第105-108页 |
| §4.3.4.2 氧压为20Pa时制备的LGS薄膜波导特性 | 第108-110页 |
| §4.4 本章小结 | 第110-112页 |
| 参考文献 | 第112-114页 |
| 第五章 蓝宝石及石英玻璃衬底上LGS薄膜光波导的PLD制备及性质研究 | 第114-128页 |
| §5.1 引言 | 第114页 |
| §5.2 实验 | 第114-115页 |
| §5.2.1 靶材与衬底的准备 | 第114-115页 |
| §5.2.2 薄膜的制备及后退火处理 | 第115页 |
| §5.3 蓝宝石衬底上LGS薄膜光波导的研究 | 第115-120页 |
| §5.3.1 XRD结构分析 | 第115-117页 |
| §5.3.2 SEM与AFM表面形貌分析 | 第117-118页 |
| §5.3.3 波导特性研究 | 第118-120页 |
| §5.4 石英玻璃衬底上LGS薄膜光波导的研究 | 第120-124页 |
| §5.4.1 XRD结构分析 | 第120-121页 |
| §5.4.2 SEM与AFM表面形貌分析 | 第121-122页 |
| §5.4.3 波导特性研究 | 第122-124页 |
| §5.5 衬底材料对LGS薄膜的影响 | 第124-125页 |
| §5.5.1 结构 | 第124-125页 |
| §5.5.2 形貌 | 第125页 |
| §5.5.3 波导特性 | 第125页 |
| §5.6 本章小结 | 第125-127页 |
| 参考文献 | 第127-128页 |
| 第六章 H离子注入LGS及Nd:LGS晶体平面光波导的研究 | 第128-141页 |
| §6.1 引言 | 第128页 |
| §6.2 实验 | 第128-129页 |
| §6.2.1 离子注入系统 | 第128-129页 |
| §6.2.2 实验过程 | 第129页 |
| §6.3 H离子注入LGS晶体平面光波导的研究 | 第129-138页 |
| §6.3.1 棱镜耦合法测量结果分析 | 第129-131页 |
| §6.3.2 RCM拟合结果分析 | 第131-134页 |
| §6.3.3 近场光强分布 | 第134-135页 |
| §6.3.4 退火对波导特性的影响 | 第135-138页 |
| §6.4 H离子注入Nd:LGS晶体平面光波导的研究 | 第138-139页 |
| §6.5 本章小结 | 第139-140页 |
| 参考文献 | 第140-141页 |
| 第七章 结论及有待进一步开展的工作 | 第141-145页 |
| §7.1 主要结论 | 第141-143页 |
| §7.2 主要创新点 | 第143页 |
| §7.3 有待进一步开展的工作 | 第143-145页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第145-146页 |
| 致谢 | 第146-148页 |
| 附录 | 第148-157页 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 | 第157页 |
