Żebrowe światłowody paskowe do zastosowań sensorowych

• Autorzy: Karasiński P. , Rogoziński R. , Tyszkiewicz C.

Warianty tytułu

EN

Rib channel waveguides for sensor applications

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Zmiany efektywnych współczynników załamania w czujnikach światłowodowych pracujących w oparciu o spektroskopię pola zanikającego mierzone są z zastosowaniem sprzęgaczy siatkowych lub interferometrów. Podstawowym elementem interferometrów planarnych są światłowody paskowe. Przedstawiana praca dotyczy żebrowych światłowodów paskowych. Otrzymywane metodą zol-żel warstwy falowodowe SiO2:TiO2 są selektywnie maskowane z zastosowaniem tradycyjnej fotolitografii a następnie trawione chemicznie. W ten sposób zostały wytwarzane jednomodowe żebrowe światłowody paskowe i sprzęgacze kierunkowe. W pracy przedstawione są wyniki analizy teoretycznej światłowodów żebrowych i wyniki badań eksperymentalnych wytworzonych struktur.

EN

Basic elements of planar interferometers are the channel waveguides. Presented work refers to the channel rib waveguides. In our previous work [7] we offered the production method of rib channel waveguides with the application of traditional photolithography and wet chemical etching of sol-gel derived silica-titania waveguide films. In this work we present new results of our research on rib waveguides and directional couplers. The theoretical analysis of rib waveguides was presented as well as the results of experimental investigations on the fabricated structures. The investigations on channel waveguides of the rib height of 5 nm was carried out for wavelengths: λ=677 nm. The waveguide films used in rib waveguides manufacturing technology are characterized by high refractive index (˜1.8) and ultra-low attenuation of 0.15 dB/cm. Rib waveguides of width w<4 Μm are monomode. For the rib waveguides we obtained the attenuation of (1.5š0.1) dB/cm. Rib waveguides of such an attenuation can be applied in the technology of integrated optics systems in sensor applications, and in particular for the construction of interferometers of Mach-Zehnder, Young or Michelson. The improvement of technology, and in particular the improvement in the quality of photolithographic masks should contribute to further decrease of attenuation of the produced rib waveguides.

Słowa kluczowe

PL

światłowód żebrowy; zol-żel; sprzęgacz kierunkowy; spektroskopia pola zanikającego; interferometr planarny

EN

rib waveguide; sol-gel; directional coupler; evanescent wave spectroscopy; planar interferometer

• Wydawca: Wydawnictwo PAK
• Czasopismo: Pomiary Automatyka Kontrola
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 56, nr 6
• Strony: 541--543
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., wykr.

Twórcy

autor

Karasiński P.

autor

Rogoziński R.

autor

Tyszkiewicz C.

• Politechnika Śląska, katedra a Optoelektroniki, ul. B. Krzywoustego 2, 44-100 Gliwice,

Bibliografia

• [1] Lukosz W.: Integrated optical chemical and direct biochemical sensors. Sensors and Actuators B 29, 37-50 (1995).
• [2] Lambeck P. V.: Integrated optical sensors for the chemical domain - review article. Measurement Science and Technology, Vol. 17 (2006) R93-R116.
• [3] Rogoziński R.: Planarne struktury światłowodowe wytwarzane metodą wymiany jonowej w szkłach. Wyd. Pol. Śląskiej, Gliwice (2007).
• [4] Wörhoff K., Lambeck P. V., Driessen A.: Design, tolerance analysis, and fabrication of silicon oxynitride based planar optical waveguides for communication devices. Journal of Lightwave Technology, Vol. 17, No 8 (1999) 1401-1407.
• [5] Karasiński P., Rogoziński R.: Characterization and sensor properties of sol-gel SiO2:TiO2/ion-exchange glass waveguide. Optics Communications Vol. 281 (2008) 2472-2480.
• [6] Karasiński P.: Sensor properties of planar waveguide structures with grating couplers. Opto-Electronics Review, 15 (3) (2007) 168-178.
• [7] Karasiński P., Rogoziński R.: Rib waveguides fabricated by means of chemical etching of sol-gel films SiO2:TiO2. Optics Communications 245 (2005) 237-242.
• [8] Karasiński P.: Sol-gel derived optical waveguide films for planar sensors with phase modulation. Optica Applicata Vol. 34, No 4 (2004) 467-475.
• [9] Brinker C. J., G. Scherer W.: Sol-gel science. Academic Press, Inc. San Diego (1990).
• [10] Chiang K. S.: Effective-index analysis of optical wave-guides, Proc. SPIE 2399 (1995) 2-12.