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光波导的折射率测量方法

发布时间:2022-06-30 14:54:39 浏览量:2117 作者:Paul

摘要

单次测量光波导或者光子器件中的折射率,由于光波导低损耗的特性,因此在光子设备和系统中被大量使用。光波导的折射率分布是决定插入损耗和传播模式的关键参数。基于定量相位成像技术(QPI),Phascis的波前分析仪可以作为测量折射率变化的高精度计量仪器。准确测量折射率变化,对于生产光子器件的开发、优化和质量监控是必要的。作为一种非破坏性测量方法,QPI可提供精确的波导折射率分布。SID4成像系统适用于测量光纤或激光写入波导。


正文


光波导折射率测量


单次测量光波导或者光子器件中的折射率

由于光波导低损耗的特性,因此在光子设备和系统中被大量使用。光波导的折射率分布是决定插入损耗和传播模式的关键参数。基于定量相位成像技术(QPI),Phascis的波前分析仪可以作为测量折射率变化的高精度计量仪器。准确测量折射率变化,对于生产光子器件的开发、优化和质量监控是必要的。作为一种非破坏性测量方法,QPI可提供精确的波导折射率分布。SID4成像系统适用于测量光纤或激光写入波导。


集成在光学显微镜


Phascis定量相位成像(QPI)相机安装在经典明场显微镜上,并且无需修改显微镜。Phasics输出的相位图可以轻易的转化为折射率,如下所示,OPD=(n2-n1)*d,其中n2和n1分别是周围材料的折射率,并且波导和d是折射率变化区的厚度。


光波导测量结构



波导成像可以在两种不同装置中完成:在XY或者正交平面。Phascis定量相位相机测量波导产生的光程差(OPD)。知道波导的机械尺寸后,就可以直接检索折射率值。


OPD(nm)=(n波导-n称底)*机械厚度(mm)


光波导测量结构(正交)



上图显示,波导在正交配置中被切片和测量。


测量示例


optical path Difference (OPD) map


Changes of refractive index map


Waveguide design validation


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