RU2014584C1 - Method of investigation of planar optical waveguide and device for its implementation - Google Patents
Method of investigation of planar optical waveguide and device for its implementation Download PDFInfo
- Publication number
- RU2014584C1 RU2014584C1 SU4913908A RU2014584C1 RU 2014584 C1 RU2014584 C1 RU 2014584C1 SU 4913908 A SU4913908 A SU 4913908A RU 2014584 C1 RU2014584 C1 RU 2014584C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- radiation
- waveguide
- communication element
- planar optical
- optical waveguide
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Testing Of Optical Devices Or Fibers (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к оптическим испытаниям и может быть использовано для исследования планарных оптических волноводов (ПОВ), в частности тонких диэлектрических пленок. The invention relates to optical tests and can be used to study planar optical waveguides (POV), in particular thin dielectric films.
Известен способ исследования ПОВ, включающий возбуждение волновода лазерным лучом с применением дифракционной решетки, сформированной на поверхности ПОВ, в качестве элемента связи, измерение углового распределения, прошедшего через волновод излучения, и вычисление по угловому распределению параметров ПОВ. A known method for studying POM, including excitation of a waveguide with a laser beam using a diffraction grating formed on the surface of the POM as a coupling element, measuring the angular distribution transmitted through the radiation waveguide, and calculating the angular distribution of the parameters of the POM.
Однако данный способ характеризуется высокой трудоемкостью и сложностью, поскольку дифракционную решетку необходимо формировать на каждом исследуемом образце, что может приводить к его разрушению. However, this method is characterized by high complexity and complexity, since the diffraction grating must be formed on each sample under study, which can lead to its destruction.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является способ исследования планарных оптических волноводов, включающий создание области оптического контакта между поверхностью волновода и элементом связи, возбуждение волновода посредством ввода излучения через элемент связи, измерение углового распределения интенсивности излучения, прошедшего через волновод, и вычисление по угловому распределению параметров волновода, элементом связи в данном случае является призма. The closest in technical essence to the proposed one is a method for studying planar optical waveguides, including creating an optical contact area between the surface of the waveguide and the communication element, exciting the waveguide by introducing radiation through the communication element, measuring the angular distribution of the radiation intensity transmitted through the waveguide, and calculating the angular distribution waveguide parameters, the coupling element in this case is a prism.
Известный способ осуществляется следующим образом. The known method is as follows.
Поворотный столик установлен таким образом, что его ось пересекает световой пучок под прямым углом, а устройство продольного перемещения закреплено на поворотном столике. Преломленный на R-грани призмы пучок света падает на С-грань в область оптического контакта 9 и разделяется. Часть его претерпевает отражение и выводится призмой на экран, другая часть при углах падения на С-грань, близких к резонансным, вводится в волноводный слой. Эффект оптического туннелирования, благодаря которому происходит возбуждение мод, обуславливает также возвращение некоторой доли их мощности обратно в призму. Выходящее из волновода излучение, преломляясь призмой, отображается на экране в виде характерных m-линий, каждая из которых соответствует определенной моде. Настройка на некоторую m-моду производится поворотом столика и размещенного на нем призменного элемента связи с прижатым к нему образцом до совмещения m-линии с центром рефлекса на экране. При этом необходимо производить продольное перемещение вдоль оси А-А призменного элемента связи специальным устройством, поскольку при повороте столика пучок света, преломленный на R-грани призмы, уходит из области оптического контакта. Поэтому при использовании призменного элемента связи необходимо производить настройку и юстировку измерительной системы на каждую моду. Таким образом, вышеописанный способ с использованием призмы в качестве элемента связи трудоемок и сложен. The turntable is installed in such a way that its axis crosses the light beam at a right angle, and the longitudinal movement device is mounted on the turntable. The light beam refracted on the R-face of the prism falls on the C-face into the region of
Цель изобретения - упрощение процесса исследования планарного оптического волновода при повышении производительности труда. The purpose of the invention is to simplify the process of studying a planar optical waveguide while increasing labor productivity.
Это достигается тем, что в способе, включающем создание области оптического контакта между поверхностью волновода и элементом связи, измерение углового распределения интенсивности излучения, прошедшего через волновод, и вычисление по угловому распределению параметров волновода, возбуждение волновода осуществляют путем преобразования координатного распределения излучения источника в угловое, а измерение углового распределения, прошедшего через волновод излучения, осуществляют посредством преобразования его в координатное распределение, причем элемент связи для осуществления способа такой, что его внутренняя поверхность представляет собой отражающий профиль, например параболоид, обеспечивающий преобразование координата-угол при вводе излучения и преобразование угол-координата при выводе излучения. This is achieved by the fact that in the method, which includes creating an optical contact area between the surface of the waveguide and the communication element, measuring the angular distribution of the radiation intensity transmitted through the waveguide, and calculating the angular distribution of the parameters of the waveguide, the waveguide is excited by converting the coordinate distribution of the radiation of the source into angular, and the measurement of the angular distribution passing through the radiation waveguide is carried out by converting it into a coordinate distribution helium, and the communication element for implementing the method is such that its inner surface is a reflective profile, for example a paraboloid, providing coordinate-angle conversion when radiation is input and angle-coordinate conversion when radiation is output.
Сопоставительный анализ показывает, что заявляемое техническое решение отвечает критерию "новизна". A comparative analysis shows that the claimed technical solution meets the criterion of "novelty."
При сравнении заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими известными техническими решениями в науке и технике, не обнаружено решения, обладающего сходными признаками. Это позволяет сделать вывод о соответствии технического решения критерию "существенные отличия". When comparing the proposed solution not only with the prototype, but also with other well-known technical solutions in science and technology, no solution was found that has similar characteristics. This allows us to conclude that the technical solution meets the criterion of "significant differences".
Предлагаемый способ поясняется чертежом, где 1 - источник излучения; 2 - луч, выходящий из источника; 3, 4, 5 - лучи, соответствующие возбужденным модам; 6 - подложка; 7 - исследуемый волновод; 8 - воздушный зазор; 9 - элемент связи; 10 - область оптического контакта; 11 - параболический профиль боковой поверхности элемента связи; 12 - фокус параболы. The proposed method is illustrated in the drawing, where 1 is the radiation source; 2 - a beam leaving the source; 3, 4, 5 — rays corresponding to excited modes; 6 - substrate; 7 - investigated waveguide; 8 - air gap; 9 - communication element; 10 - region of optical contact; 11 - parabolic profile of the lateral surface of the communication element; 12 - the focus of the parabola.
Способ осуществляют следующим образом. The method is as follows.
Пучок света 2, выходящий из источника 1, падает на внешнюю грань элемента связи 9, затем отражается от боковой поверхности элемента связи, которая представляет собой, например, параболу, и попадает в область оптического контакта 10, причем центр области оптического контакта расположен в фокусе вышеуказанной параболы. Таким образом, при вводе излучения в волновод применяется преобразование координаты падающего луча в угол падения. Излучение возбужденных мод волновода выходит из области оптического контакта, отражается от боковой поверхности элемента связи и высвечивается через внешнюю грань элемента связи в виде нескольких параллельных друг другу пучков света. Таким об разом, при выводе излучения из волновода применяется преобразование угол-координата. Применение данного элемента связи позволяет существенно упростить процесс исследования планарных оптических волноводов и снизить трудоемкость исследований, поскольку отпадает необходимость настройки и юстировки измерительной системы на каждую измеряемую моду. Аналогично вышеописанному осуществляется ввод и вывод излучения с использованием элемента связи с любым другим профилем боковой поверхности. The
Для опробования предлагаемого способа из ниобата лития был изготовлен элемент связи, представляющий собой усеченный параболоид. Элемент связи приводили в оптический контакт с исследуемой пленкой моноалюмината неодима, осажденную на подложку из плавленного кварца. Излучением лазера ЛГН-208Б (длина волны 0,63 мкм) возбуждали волновод, а измерения координатного распределения интенсивности выходящего из элемента связи излучения производили перемещением приемника излучения, представляющего собой фотодиод ФД-2 с коллимационным окном, закрепленным на столике продольно-поперечного перемещения из комплекта оптической системы ОСК-2Л. To test the proposed method, a bonding element was made of lithium niobate, which is a truncated paraboloid. The coupling element was brought into optical contact with the studied film of neodymium monoaluminate, deposited on a fused silica substrate. The LGN-208B laser (wavelength 0.63 μm) excited a waveguide, and the coordinate distribution of the intensity of the radiation emerging from the communication element was measured by moving the radiation receiver, which is an FD-2 photodiode with a collimation window mounted on a longitudinal-transverse movement table from the kit optical system OSK-2L.
Таким образом, применение данного способа позволяет отказаться от дорогостоящего гониометра, кроме того, отпадает необходимость настройки и юстировки измерительной системы на каждую отдельную моду, в результате производительность труда повышается в среднем в 4 раза. Thus, the use of this method allows you to abandon the expensive goniometer, in addition, there is no need to configure and adjust the measuring system for each individual mode, as a result, labor productivity increases by an average of 4 times.
Claims (2)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4913908 RU2014584C1 (en) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | Method of investigation of planar optical waveguide and device for its implementation |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU4913908 RU2014584C1 (en) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | Method of investigation of planar optical waveguide and device for its implementation |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2014584C1 true RU2014584C1 (en) | 1994-06-15 |
Family
ID=21562003
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU4913908 RU2014584C1 (en) | 1990-11-21 | 1990-11-21 | Method of investigation of planar optical waveguide and device for its implementation |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2014584C1 (en) |
-
1990
- 1990-11-21 RU SU4913908 patent/RU2014584C1/en active
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4730882A (en) | Multiple internal reflectance spectroscopy system | |
CA1335539C (en) | Biological sensors | |
US6417925B1 (en) | Surface plasmon sensor for analyzing liquid sample or humid atmosphere | |
EP0478137A2 (en) | An optical sensor | |
US4418980A (en) | Planar waveguide lens, its utilization and method for its manufacture | |
JP4151159B2 (en) | Medium measuring device | |
CN106248616A (en) | Terahertz full polarization state detection spectrogrph | |
US3591287A (en) | Absorption spectrophotometry | |
CN108801455A (en) | A kind of excitation of Raman optical signal and collection device | |
JPH0650882A (en) | Optical measuring device | |
EP0620916A1 (en) | Analytical device with light scattering | |
RU2014584C1 (en) | Method of investigation of planar optical waveguide and device for its implementation | |
JPS59164945A (en) | Optical analyzing meter | |
RU2173837C2 (en) | Wideband spectrometer of surface electromagnetic waves | |
US3972618A (en) | Interferometer for testing materials of different sizes | |
US4576447A (en) | Compact, single piece laser beam analyzer | |
US5473438A (en) | Spectroscopic method and apparatus for measuring optical radiation | |
JP3528482B2 (en) | Fourier spectrometer | |
US4679933A (en) | Device for birefringence measurements using three selected sheets of scattered light (isodyne selector, isodyne collector, isodyne collimator) | |
US5229611A (en) | Infrared microscopic spectrometer using the attenuated total reflection method | |
JP2001027509A (en) | Michelson interferometer | |
JP3390355B2 (en) | Surface plasmon sensor | |
RU2120118C1 (en) | Method of examination of planar optical waveguide | |
JP2003083811A (en) | Image spectrometry device | |
SU1067449A1 (en) | Two-dimensional signal spatial spectrum coherent optical analyzer |