Оптические материалы и технологии

в оптических интегральных схемах (ОИС), Простейшим диэлектри­ ческим волноводом является плоский волгрвод, у которого пленка с показателей преломления щ помещена между подложкой и покров­ ным материалом с более низким показателем преломления щпщ, причем П2>щ>П1. Типичные значения разности между показателями преломления пленки и подложки лежат в диапазоне от 10^^ до 10"', а типичная толщина пленки составляет 1-10 мкм. Область распро- странепия света ограничивается в результате полного внутренне­ го отражения на поверхности раздела пленка-подложка и пленка покровный слой. В качестве материалов подложек используют стекла (например, ЛК-6 и К-8), кремний (с буферным слоем дву­ окиси кремния). Пленки наносят разнообразными способами, при­ меняемыми при изготовлении защитных диэлектрических пленок и интерференционных фильтров - вакуумным напылением, осаж­ дением из растворов, ВЧ полимеризацией и др. В качестве типич­ ных материалов пзхеиок волноводов могут быть окислы металлов (ТагОз, ZnO ...), халькогенидные стекла (AsjSs, АзгЗез), пленки по­ лиэфирной смолы (ПЭС). Градиентные волноводы изготавлива­ ются методами термической диффузии в стекло из расплава солей калия шш натрия. Волноводные моды. Рассмотрим волну, распространяющую­ ся в пленке (рис. 3.26). Пусть П2>щ >щ, тогда существуют два кри­ тических у1'ла полного внутреннего отражения - G^, на границе разде­ ла пленка-под)южка, - на границе раздела пленка-покровный слой, так как пленка - оптически более плотная среда по сравнению с иод- ложкой и покровным слоем. Если под некоторым уг;юм 0 в пленке распространяется плоская волна, то при достаточно большом 0, ког­ да выполняется условие 0 > 0„ 0^, наблюдается полное внутреннее отражение света на обеих границах. Теперь свет, который каким-либо образом попал в пленку, будетраспромранятьсяв ней по зигзагооб­ разному пути. Однако волиовод(юе распространение света будет на­ блюдаться для ряда дискретных значений 0^: v = О, 1,2,.... соответ- ствуюнщх условию интерференции зигзагообразных волн. Две системы волнА я В (рис. 3.26), бегущих в пленке, интерфе­ рируя, создахот бегущую волну, распространяю1цуюся в направлс- 424