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硅酸盐学报2025年第10期:具有渐变折射率、可变截面三维光波导的激光直写技术

来源:期刊VIP网 时间:


作者:蔺瑾雯;邱建荣;王宇莹;韩旭虎;钟理京;

单位:浙江大学光电科学与工程学院,极端光学技术与仪器全国重点实验室;宁波大学信息科学与工程学院,光+X交叉科学与技术研究院;

摘要:飞秒激光具有超短脉冲宽度与超高峰值功率的特点,可实现基于高度非线性效应的透明材料内部的高精度三维微纳加工,已成为集成光电子器件制备的重要工具。近年来,基于多次扫描策略的飞秒激光直写技术可以实现波导截面几何形貌、模场及折射率分布的精细调控,已成为微结构光波导制备方向的研究热点。本文系统阐述了飞秒激光多次扫描在透明材料内部直写光波导的最新研究进展,重点分析该技术通过三维可变截面波导结构设计在有源/无源光波导器件、集成化量子光学芯片及天文光子学系统等领域的创新应用。进一步从波导截面形貌的精确调控、低损耗弯曲波导结构优化、跨尺度纵深直写技术等维度探讨了三维集成光子回路面临的关键技术挑战,展望实现全玻璃基三维光子芯片的未来发展趋势。

关键词:三维光波导;飞秒激光直写;可变截面;光波导器件

基金资助:国家自然科学基金(52432001)