Evaluation of applicability of lithium niobate crystals Z-cut with predetermined impurity distribution for manufacturing of proton-exchanged waveguides
DOI:
https://doi.org/10.17072/1994-3598-2017-2-69-74Abstract
Different methods (optical, laser, and electron microscopy) used to compare of the structural features of the near-surface layers of single-crystal lithium niobate plates with a predetermined distribution of impurities along its length and lithium niobate from Crystal Technology (USA). Investigation of optical characteristics (refractive index and depth of planar waveguide) was performed using the method of mode spectroscopy, and also the obtained characteristics were compared with the parameters sample of Crystal Technology. It is shown that the characteristics of planar proton-exchange waveguides are very similar in their values to each other. However, the state of the near-surface layers of the investigated single-crystal lithium niobate plates with a predetermined distribution of impurities along its length is significantly different from the quality of the plates produced by Crystal Technology. The investigated samples of lithium niobate with a predetermined distribution of impurities along its length contain many scratches and points defects on the surface, as well as defective near-surface layer with a depth of 15 μm, which is significantly worse than sample produced by Crystal Technology. It is impossible to use such lithium niobate plates in the manufacture of integral optics elements (channel waveguides, electrodes). Multiple surface defects will significantly reduce the quality of structures, up to their complete rejection.References
Arizmendi L. Photonic applications of lithium niobate crystals. Physica Status Solidi. 2004, vol. 201, no. 2, pp. 253-283. DOI: 10.1002/pssa.200303911
Kostricky С. М., Novomlincev А. В. Compositional heterogeneity of the surface damaged layers in single crystals LiNbO3. Solid state physics. 1996, vol. 38, no. 5, pp. 1614–1616.
Galinetto P., Marinone M., Grando D., Samoggia G., Caccavale F., Morbiato A., Musolino M. Micro-Raman analysis on LiNbO3 substrates and surfaces: Compositional homogeneity and effects of etching and polishing processes on structural properties. Optical Laser Engineering. 2007, vol. 45, pp. 380–384. DOI: 10.1016/j.optlaseng.2005.05.007
Caccavale F., Morbiato A., Properzi M., Galinetto P., Marinone M., Samoggia G. MicroRaman investigation of optical quality lithium niobate wafers. Proceedings SPIE, 2004, vol. 5451, pp. 67–73. DOI: 10.1117/12.545848
Sosunov A. V., Ponomarev R. S., Yuriev A. B., Volyntsev A. B. Effect of the structure and mechanical properties of the near-surface layer of lithium niobate single crystals on the manufacture of integrated optic circuits. Optoelectronics, Instrumentation and Data Processing. 2017, vol. 53, no. 1, pp. 82–87. DOI: 10.3103/S8756699017010125
Méndez A., De La Paliza G., García-Cabañes A., Cabrera, J.M. Comparison of the electrooptic coefficient r33 in well-defined phases of proton exchanged LiNbO3 waveguides. Applied Physics B. 2001, vol. 73, pp. 485–488. DOI: 10.1007/s003400100711
Sosunov A. V., Ponomarev R. S., Mushinsky S. S., Minkin A. M., Volyntsev A. B. Influence of lithium niobate sublayer structure to refractive index of optical waveguides. Ferroelectrics. 2016, vol. 494 (1), pp. 131–137. DOI: 10.1080/00150193.2016.1142333
Salgaeva U. O., Mushinsky S. S., Volyntsev A. B., Azanova I. S., Shevtsov D. I. Effect of preannealing process on the surface roughness of ridge waveguides formed with wet etching of Z-cut LiNbO3. Ferroelectrics. 2016, vol. 496 (1), pp. 143–148. DOI: 10.1080/00150193.2016.1155399
Galutskiy V. V., Stroganova E. V. Patent N. 2402646. Rospatent, 2010.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Автор предоставляет Издателю журнала (Пермский государственный национальный исследовательский университет) право на использование его статьи в составе журнала, а также на включение текста аннотации, полного текста статьи и информации об авторах в систему «Российский индекс научного цитирования» (РИНЦ).
Автор даёт своё согласие на обработку персональных данных.
Право использования журнала в целом в соответствии с п. 7 ст. 1260 ГК РФ принадлежит Издателю журнала и действует бессрочно на территории Российской Федерации и за её пределами.
Авторское вознаграждение за предоставление автором Издателю указанных выше прав не выплачивается.
Автор включённой в журнал статьи сохраняет исключительное право на неё независимо от права Издателя на использование журнала в целом.
Направление автором статьи в журнал означает его согласие на использование статьи Издателем на указанных выше условиях, на включение статьи в систему РИНЦ, и свидетельствует, что он осведомлён об условиях её использования. В качестве такого согласия рассматривается также направляемая в редакцию справка об авторе, в том числе по электронной почте.
Редакция размещает полный текст статьи на сайте Пермского государственного национального исследовательского университета: http://www.psu.ru и в системе OJS на сайте http://press.psu.ru
Плата за публикацию рукописей не взимается. Гонорар за публикации не выплачивается. Авторский экземпляр высылается автору по указанному им адресу.
