3D Laser Writing of Low‐Loss Cross‐Section‐Variable Type‐I Optical Waveguide Passive/Active Integrated Devices in Single Crystals

材料科学 激光器 章节(排版) 光学 波导管 光电子学 横截面(物理) 物理 量子力学 广告 业务
作者
Daoyuan Chen,Zhi Chen,Yi Yang,Yuying Wang,Xuhu Han,K. Y. Lau,Zhemin Wu,Chen Zou,Y. Zhang,Beibei Xu,Xiaofeng Liu,Zhijun Ma,Guoping Dong,Giuseppe Barillaro,Lijing Zhong,Jianrong Qiu
出处
期刊:Advanced Materials [Wiley]
卷期号:36 (32): e2404493-e2404493 被引量:23
标识
DOI:10.1002/adma.202404493
摘要

Abstract Optical waveguides fabricated in single crystals offer crucial passive/active optical components for photonic integrated circuits. Single crystals possess inherent advantages over their amorphous counterpart, such as lower optical losses in visible‐to‐mid‐infrared band, larger peak emission cross‐section, higher doping concentration. However, the writing of Type‐I positive refractive index modified waveguides in single crystals using femtosecond laser technology presents significant challenges. Herein, this work introduces a novel femtosecond laser direct writing technique that combines slit‐shaping with an immersion oil objective to fabricate low‐loss Type‐I waveguides in single crystals. This approach allows for precise control of waveguide shape, size, mode‐field, and refractive index distribution, with a spatial resolution as high as 700 nm and a high positive refractive index variation on the order of 10 −2 , introducing new degrees of freedom to design and fabricate passive/active optical waveguide devices. As a proof‐of‐concept, this work successfully produces a 7 mm‐long circular‐shaped gain waveguide (≈10 µm in diameter) in an Er 3+ ‐doped YAG single crystal, exhibiting a propagation loss as low as 0.23 dB cm −1 , a net gain of ≈3 dB and a polarization‐insensitive character. The newly‐developed technique is theoretically applicable to arbitrary single crystals, holding promising potential for various applications in integrated optics, optical communication, and photonic quantum circuits.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
勤奋紊完成签到,获得积分10
刚刚
1秒前
科研通AI6.3应助DimWhite采纳,获得10
5秒前
5秒前
HU关注了科研通微信公众号
5秒前
安静忆山关注了科研通微信公众号
6秒前
咸咸发布了新的文献求助30
6秒前
6秒前
在水一方应助紫岚采纳,获得10
6秒前
zxl666发布了新的文献求助10
8秒前
8秒前
852应助DimWhite采纳,获得10
9秒前
kklkimo完成签到,获得积分10
9秒前
9秒前
9秒前
香蕉觅云应助机智野狼采纳,获得10
10秒前
青鱼完成签到,获得积分10
11秒前
李爱国应助Dou采纳,获得10
12秒前
13秒前
13秒前
LL发布了新的文献求助10
13秒前
完美世界应助zxl666采纳,获得10
13秒前
冷静的豪发布了新的文献求助10
13秒前
chenjun7080发布了新的文献求助10
14秒前
UUUN发布了新的文献求助10
14秒前
SciGPT应助野性的丹南采纳,获得10
14秒前
15秒前
16秒前
SerCheung完成签到,获得积分10
17秒前
桐桐应助爱上草原爱上你采纳,获得10
17秒前
seven发布了新的文献求助10
17秒前
18秒前
18秒前
19秒前
19秒前
HU发布了新的文献求助10
20秒前
芒果不忙发布了新的文献求助10
21秒前
21秒前
chenjun7080完成签到,获得积分10
21秒前
22秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
模型平均及其应用 900
Nondestructive Testing Handbook: Vol. 4, Thermal and Infrared Testing (IR), 4th ed 800
作者名:Kristopher P. Plain,悉尼大学的,目前只能查到其四篇论文,想找到其博士论文 590
Évora na Idade Média 555
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
Structural Analysis 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7352205
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 8963488
关于积分的说明 19042322
捐赠科研通 7001249
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3221483
关于科研通互助平台的介绍 2385916
邀请新用户注册赠送积分活动 2201920