第41卷第4期2024年8月J.At.Mol.Phys.,2024,41:044002(8pp)原子与分子物理学报JOURNALOFATOMICANDMOLECULARPHYSICS超短脉冲激光在掺Er3+磷酸盐玻璃中制备光波导的实验研究白晶2，龙学文3Vol.41No.4Aug.2024（1.太原师范学院物理系，晋中030619；2．太原师范学院计算与应用物理研究所，晋中030619；3.湖南医药学院，怀化418000）摘要：超短脉冲激光通过非线性吸收调制光学材料折射率提供了一种高效制备集成三维光子器件的途径，掺Er+磷酸盐玻璃由于其优异的特性以及在1.55μm通信波段附近的发射光谱，成为了集成光学主动增益材料中的研究热点：实验采用重复频率1kHz，中心波长800nm，脉冲宽度120fs的钛宝石飞秒激光放大系统作为制备波导的光源，系统研究了加工参数对激光写入形貌、波导形成及光学特性的影响，实验结果表明，在狭缝整形辅助短焦物镜横向刻写条件下，写入脉冲能量为1.8μJ时，光波导可以在写入速度为10μm/s-160μm的较宽范围内形成；写入速度为40μm/s时，光波导写入脉冲能量参数窗口为1.6uJ-2.0μJ;波导写入深度在125μm-200μm范围时，波导横截面对称性较好且折射率修改明显;近场强度测量结果显示所制备波导近场强度分布对称，导光特性良好，通过有限差分法反推波导区域折射率修改分布，结果显示最大折射率修改为An=6.6×10-4.截断传输损耗测量结果显示所制备波导的传输损耗低至0.91dB/cm.关键词：超短脉冲激光；光波导；掺磷酸盐玻璃；集成光学中图分类号：TN249ExperimentalstudyonfabricationofopticalwaveguidesinEr3+-dopedphosphateglassbyultrashortpulselaser文献标识码：AD0I:10.19855/j.1000-0364.2024.044002BAIJingl.2,LONGXue-Wen(1.DepartmentofPhysics,TaiyuanNormalUniversity,Jinzhong030619,China;2.InstituteofComputationalandAppliedPhysics,TaiyuanNormalUniversity,Jinzhong030619,China;3.HunanUniversityofMedicine,Huaihua418000,China)Abstract:Ultrashortpulselaserprovidesanefficientwaytofabricateintegratedphotonicdevicesbymodulatingtherefractiveindexofopticalmaterialswithnonlinearabsorptiontoformthree-dimensionalopticalwaveguides.Er3+-dopedphosphateglass,duetoitsexcellentcharacteristicsandemissionspectruminthecommunicationbandnear1.55μm,hasbecomearesearchhotspotinintegratedopticalactivegainmaterials.Intheexperi-ment,theTi:sapphirefemtosecondlaseramplificationsy...
