研究目的
开发一种在晶体材料（特别是Nd:YAG晶体）中刻写具有圆形截面的锥形凹陷包层波导的技术，以控制模态行为。
研究成果
在晶体材料中制造圆形凹陷包层锥形波导的技术具有通用性和鲁棒性，可实现波导半径缩减比高达4:1。所制备的器件能将高度多模波导转换为单模波导（覆盖可见光及近红外波段），并展现出高效的光聚集效应。
研究不足
主要限制包括：由于在整个结构上制造连续且光滑的包层较为复杂，难以实现更复杂的3D光子电路；以及由于损伤轨迹的最小和最大间距，可达到的最大缩减因子有限。
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飞秒激光直写法制备Nd:YAG晶体中锥形圆形凹陷包层波导
DOI：10.3390/mi11010010
期刊：Micromachines
出版年份：2019
更新时间：2025-09-23 15:19:57
摘要：
晶体材料凭借其独特的光学特性，是集成紧凑型光子器件的理想基底。飞秒激光直写技术相比其他方法具有显著优势，为几乎在任何透明基底上制造真正的三维（3D）光子器件开辟了道路。凹陷包层波导已被证明是晶体中集成3D光子电路的卓越且多功能的平台。在此，我们展示了一种开发出的技术，用于刻写具有圆形截面的锥形凹陷包层波导以控制模态行为。作为概念验证，我们将该技术应用于Nd:YAG晶体中制造结构，在可见光和近红外范围内高效地将模态行为从高度多模转变为单模，波导半径缩减比高达4:1。我们的成果对波导激光器、频率转换器或连接不同芯径外部器件的连接器等多种器件具有重要意义。
作者：
Carolina Romero，Javier García Ajates，Feng Chen，Javier R. Vázquez de Aldana
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