[发明专利]利用飞秒激光在透明固体材料中制作光波导的装置及方法

摘要

一种利用飞秒激光在透明固体材料中制作光波导的装置及方法。该装置包括：飞秒激光器系统、可变衰减器、分束器、功率计、显微物镜、三维移动平台和CCD探测器。制作方法是：由飞秒激光系统产生飞秒脉冲，将脉冲能量衰减至所需大小，通过显微物镜紧聚焦将飞秒脉冲垂直入射到透明材料表面以下，利用飞秒激光和材料非线性作用产生的折射率变化，从而制作出二维或三维光波导，采用多趟扫描刻写或刻写两线式波导可优化制作波导的形状和尺寸。本发明在透明固体材料中刻写掩埋波导工艺简单，可方便、高效的制作如耦合器、分束器以及用来产生二次谐波的波导等二维或三维波导结构，是一种简便、新颖而且高效的光波导制作技术，可广泛应用于集成光学领域。

主权项

1、一种利用飞秒激光在透明固体材料中制作光波导的装置，其特征在于该装置依次包括：飞秒激光器系统：用于提供刻写光波导的飞秒激光脉冲；可变衰减器：根据光波导刻写需要，用于对飞秒激光器输出的飞秒激光脉冲能量进行衰减；分束器：用于将可变衰减器衰减后的飞秒激光脉冲进行分束以便对脉冲能量进行实时监测；功率计：飞秒激光束被分束器分束后其中一束被耦合进功率计，用于监测刻写飞秒激光脉冲的能量；高数值孔径显微物镜：设置在分束器后面飞秒激光脉冲的主光路上，用于将飞秒激光脉冲紧聚焦；三维移动平台：用于放置待刻写光波导的透明固体材料样品，并由计算机精确控制其二维或三维的移动。CCD探测器：用于监测聚焦飞秒激光束的光斑尺寸及其在待刻写样品内的定位。