Refractive index engineering through swift heavy ion irradiation of LiNbO(3) crystal towards improved light guidance.
Refractive index engineering through swift heavy ion irradiation of LiNbO(3) crystal towards improved light guidance.
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通过对 LiNbO3 晶体进行快速重离子照射来改善光引导的折射率工程
DOI：
10.1038/s41598-017-11358-y
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发表时间：
2017-09-07
影响因子：
4.6
通讯作者：
Chen F
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chen C;Pang L;Lu Q;Wang L;Tan Y;Wang Z;Chen F
快重离子辐照已被广泛应用于波导材料的折射率改性。在这项工作中，我们提出了折射率工程的快速重离子（Ar）照射通过电子能量沉积在铌酸锂晶体中构建不同的几何形状的波导。实验探索了通过电子能量沉积不同能量的氩离子来调制LiNbO_3晶体不同深度折射率的可行性。用单能~120、~240和双能（120 + 240）MeV的快Ar离子辐照制备了厚度分别为~13、~36和~23 μm的表面型和包层型光波导。所制造的波导能够在1064 nm处以单模和多模进行有效的波导，从而能够在室温下高效地产生导波二次谐波。这项工作为通过多重快重离子辐照的电子损伤在介质晶体中制备具有不同几何形状的波导铺平了道路。
Swift heavy ion irradiation has been widely used to modify refractive indices of optical materials for waveguide fabrication. In this work, we propose refractive index engineering by swift heavy ion (Ar) irradiation via electronic energy deposition to construct waveguides of diverse geometries in LiNbO3 crystal. The feasibility to modulate the refractive index of LiNbO3 crystal at variable depths through electronic energy depositions of argon ions at different energies has been experimentally explored. The surface and cladding-like optical waveguides with thicknesses of ~13, ~36 and ~23 μm have been produced by using swift Ar ion irradiation at single energy of ~120, ~240, and double energy of (120 + 240) MeV, respectively. The fabricated waveguides are capable of effective waveguiding in single and multiple modes at 1064 nm, which enables efficient guided-wave second harmonic generation at room temperature. This work paves the way to produce waveguides with diverse geometries in dielectric crystals through electronic damage of multiple swift heavy ion irradiation.
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