（光学专业论文）geo2sio2玻璃薄膜的光学常数及光敏性的研究.pdf

论文题目： g e 0 2 s i 0 2 玻璃薄膜的光学常数 及光敏性的研究 物堡丕( 所) 遣堂专业 学生姓名堑堕导师姓名三塞逵导师职称塾丝 摘要 ( 自从1 9 7 8 年发现玻璃的光敏性以来，人们对玻璃光敏性的探索出 现突飞猛进的发展。人们不断探索如何在材料中形成大的光敏性，探 索用不同的方法制作光敏性材料，如制作具有不同掺杂元素( 如g e 、p b 、 b 、n 、p 等) 的玻璃材料。利用材料的光敏性已经形成一门专门的技术。 利用光敏性技术可以在材料中形成内建光栅，制作各种光学器件，如光 学滤波器、补偿器件、光传感器件、频率选择器件等。利用光敏性技术 来制作的光学器件的优点是具有灵活的参数可调节范围。现在最大的 光敏性可以达到折射率变化n 为1 0 。2 的数量级。利用光敏性在光纤 或平面波导中刻写光栅，制作的光栅的反射率可以在很大范围内变化。 随着光通讯技术的发展，特别是集成光学的发展，光敏性技术会有越来 越重要的应用。探索具有较高的光敏性材料的制作方法，以及探索光敏 性产生的微观机理对光敏性技术发展有重要意义。利用材料的光敏性具 有重要的发展前景。， ， 本论文主要研究溶胶- 凝胶( s o l g e l ) 方法制备g e o ：s i o ：玻璃薄膜 的工艺条件、光学常数的测量及光敏性的测量和分析。论文的主要内容 有以下几点： 1 对不同配比的g e o ：一s i o ：玻璃分别进行了成膜实验，研究制备工 艺。( 摸索g e o ：一s i o ：玻璃薄膜的成膜条件，寻找合适的原始反应物 的配比，最后制成较高质量的g e o ：。s i o ：玻璃薄膜，重复性良好。 光波长为6 7 5 n m 时，能够在薄膜中传输两个光导模。，1 。i 摘要 2 在硅片上提拉g e o ：一s i o ：玻璃薄膜，对其折射率和吸收系数进行 了测量。艋分析薄膜吸收图谱的基础上，提出了一种简单的方法来 计算高反射率基板上薄膜光学常数的方法，折射率的测量误差小于 o 0 0 5 。? ， 3 测量了g e o ：- s i o ：薄膜的折射率和吸收系数随紫外光照射剂量的 变化曲线，对玻璃中光敏性的产生机理进行了初步的探讨。伍紫外 光照射总剂量为1 0k 1 c m 2 时，折射率最大变化值达到a n = 1 3x 1 0 - 3 0 一 4 对g e o ：s i o ：玻璃薄膜的二阶光学非线性进行了测量和分析。 关键词：光敏性，g e 0 2 s i 0 2 分类号：0 4 3 ，光学常数 论文题目： o p t i c a l c o n s t a n ta n dp h o t o s e n s i t i v i t yo f g e r m a n o s i l i c a t eg l a s sf i l m s 物理丕( 所) 盘堂专业 学生姓名堑照导师姓名王塞竖导师职称塾堡 a b s t r a c t s i n c et h ed i s c o v e r yo f p h o t o s e n s i t i v i t yo fg e r m a n o s i l i c a t eg l a s s , t h er e s e a r c ho n t h ep h o t o s e n s i t i v i t yo f g l a s sh a sg o tar a p i dd e v e l o p m e n t p e o p l eh a v ed o n em u c h r e s e a r c ho i lh o wt of o r ml a r g ep h o t o s e n s i t i v i t yi np h o t o s e n s i t i v em a t e r i a l s ，h o wt o f a b r i c a t el a r g ep h o t o s e n s i t i v em a t e r i a l ss u c ha sg l a s sm a t e r i a l sd o p e dw i t hd i f f e r e n t e l e m e n t sl i k e g e , p b ，b ，n , p a n de t c t h e t e c h n o l o g y b a s e do n u s i n g t h e p h o t o s e n s i t i v i t yh a sb e c o m e as p e c i a lt e c h n o l o g y t h eg r a t i n g sc a nb ef a b r i c a t e db y u s i n gp h o t o s e n s i t i v i t yt e c h n o l o g y w i t h i nt h ef i b e ro rp l a n a rw a v e g u i d e s ，a n dd i f f e r e n t o p t i c a lc o m p o n e n t ss u c ha so p t i c a lf i l t e r s ，d i s p e r s i o nc o m p e n s a t o r s , o p t i c a ls e n s o r s a n df r e q u e n c ys e l e c t i o nd e v i c e sc a nb em a d e t h ep h o t o s e n s i t i v i t yt e c h n o l o g yi sa f l e x i b l ef a b r i c a t i o np r o c e s sa l l o w i n gt h em a n u f a c t u r eo fd e v i c e sw i t haw i d e r a n g eo f p e r f o r m a n c ep a r a m e t e r s t od a t e , t h el a r g e s tp h o t o s e n s i t i v i t yw a s f o u n di nl e a dd o p e d g l a s sa n dt h er e f r a c t i v ei n d e xc h a n g e s o f1 0 。a r eo b t a i n a b l e t h eg r a t i n g sf a b r i c a t e d b yu s i n gp h o t o s e n s i t i v i t yt e c h n o l o g yh a v er e f l e c t i v i t yr a n g i n gf r o mz e r ot oa l m o s t o n e w i t ht h ed e v e l o p m e n to f o p t i c a lc o m m u n i c a t i o n , e s p e c i a l l yi n t e g r a t eo p t i c s ，t h e a p p l i c a t i o no f p h o t o s e n s i t i v i t y w i l lb e c a m em o r ea n dm o r e i m p o r t a n t r e s e a r c h o nt h e f a b r i c a t i o n p r o c e s so fp h o t o s e n s i t i v em a t e r i a l sa n dm e c h a n i s m sh a sa l li m p o r t a n t e f f e c to nt h ed e v e l o p m e n to f p h o t o s e n s i t i v i t yt e c h n o l o g y t h e r ei sag o o dp r o s p e c t i na p p l i c a t i o n o f p h o t o s e n s i t i v i t yt e c h n o l o g y t h i st h e s i si sm a i l l i ya b o u tt h e p r o c e s so f f a b r i c a t i n gg e 0 2 - s i 0 2g l a s sf i l m su s i n g s 0 1 g e lt e c h n i q u e s ，t h em e a s u r e m e n t a n d a n a l y s i s o ft h e o p t i c a l c o n s t a n ta n d p h o t o s e n s i t i v i t yo fg e 0 2 - s i c 2 f i l m st h em a i nr e s e a r c hc o n t e n to f t h i st h e s i sw e r e d i v i d e di n t os e v e r a lp a r t sa sf o l l o w i n g ： 1 t h ee x p e r i m e n t so nd i f f e r e n tr a t i oo fo r i g i n a lr e a c t a n t s ，t h ep r o c e s sa n dt h e c o n d i t i o no f f a b r i c a t i n gg e 0 2 s i c 2g l a s sf i l m sw e r ed o n e t h eg e 0 2 - s i c 2g l a s s f i l m sw i t hh i g l lq u a l i t ya n dg o o df a b r i c a t i o nr e p e t i t i o nc s nb ef a b r i c a t e dn o w t w oo p t i c a lw a v e g u i d em o d e sa tt h ew a v e l e n g t ho f6 7 5 胁c a np r o p a g a t e t h r o u g h t h ef i l m s 2 t h er e f r a c t i v ei n d e xa n da b s o r p t i o no fg e 0 2 - s i c 2f i l m so ns i l i c o ns u b s t r a t e f a b r i c a t e db yd i p p i n gh a v eb e e nm e a s u r e d o nt h eb a s i so fa n a l y z i n gt h e s p e c t r u mo fa b s o r p t i o n , am e t h o d t oc a l c u l a t et h eo p t i c a lc o n s t a n to f t h i ns o l i d f i l m so nh i g hr e f l e c t i o nc o e f f i c i e n ts u b s t r a t ew a sp r o p o s e d 3 t h ec u t v e so fc h a n g e so fr e f r a c t i v ei n d e xa n da b s o r p t i o nw i t ht h ee n e r g yo f u v l i g h ti l l u m i n a t i o nw e r em e a s u r e d t h em e c h a n i s mo np h o t o s e n s i t i v i t yi n o e 0 2 - s i c 2g l a s sf i l mw a sd i s c u s s e dp r i m a r i l y t h em a x i m u m r e f r a c t i v ei n d e x c h a n g eo f 13 1 0 。w a sa c h i e v e d 4t h es e c o n d - o r d e r o p t i c a ln o n l i n e a r i t y o f g e 0 2 - s i 0 2g l a s s f i l m sw a s i n v e s t i g a t e d k e yw o r d s ：p h o t o s e n s i t i v i t y , g e 0 2 s i c 2g l a s sf i l m s ，s o b g - e l , o p t i c a lc o n s t a n t 第一章绪论 1 。1 光敏性介绍 第一章绪论 通常光敏性是指物质对电磁辐射的响应特性，主要是指对光的一种响应， 即由于光的照射而使材料的折射率发生改变。自从1 9 7 8 年发现玻璃的光敏性以 来 1 ，人们对玻璃光敏性的探索出现突飞猛进的发展。利用材料的光敏性己经 形成一门专门的技术 2 。利用光敏性技术可以在材料中形成内建光栅口 ，制作 各种光学器件，如光学滤波器、补偿器件嫱 、光传感器件、耦合器件旧1 等。 利用光敏性技术来制作的光学器件的优点是具有灵活的参数可调节范围。现在 最大的光敏性可以达到折射率变化n 为1 0 。2 量级” 。利用光敏性在光纤或平 面波导中刻写光栅，制作的光栅的反射率可以在很大范围内变化，几乎可以做 到从0 到1 。随着光通讯技术的发展，特别是集成光学的发展o ，光敏性技术 会有越来越重要的应用。探索具有较高的光敏性材料的制作方法，以及探索光 敏性产生的微观机理对光敏性技术发展有重要意义。利用材料的光敏性具有重 要的发展前景。 1 2 掺锗二氧化硅玻璃光敏性的研究进展 我们知道，电子技术在当今得到了充分的发展。从最早的电子管应用发展 到大规模集成电路，并应用到极为宽广的领域。但电子线路本身具有其局限性， 如电噪声，较窄的通讯带宽等。光通讯与传统的电子通讯相比，有明显的优势， 首先光通讯带宽极其宽广，其次光通讯失真小，可以有很长的通讯距离，另外 光通讯还具有抗干扰性较强等等优点，所以继电子通讯之后，光通讯技术得到 了迅猛的发展【9 【” 。 由于在普通的通讯光纤中都含有少量的锗，所以伴随着掺锗光纤的光敏性 的发现，人们对光纤中的光敏性产生了极大的兴趣，特别是对掺锗的玻璃材料， 投入了相当多的研究。早在1 9 7 8 年加拿大人k 0 h i l l ，yf u j i 等人首次 第一章绪论 报道了在g e o r s i o ：光纤中看到了光敏性，当时观测到的光敏性很小。此后针 对c i e 0 2 ，s i o ：玻璃人们投入了相当多的研究工作，研究了用不同的方法制备光 敏性材料。并发现氢敏化( 屹一l o a d i n g ) 以后的光纤，其光敏性将大大加强，比 氢敏化之前增加了一个数量级3 。人们研究了不同掺杂元素( g e 、p b 、b 、n 、 p 等) 的光纤中的光敏性。从光纤制作到平面波导制作，探求大的光敏性玻璃 材料，改变掺杂元素，探讨光敏性的产生机理。 为了获得较大的光敏性，人们研究用不同的方法来制备光敏性材料，不同 的制作工艺使得材料的光敏性各有不同，主要有以下方法：熔融法、化学气相 沉积( p e c v d ) 法1 ”、等离子体溅射法 1 “、火焰水解法旧“ 以及溶胶一凝 胶( s o l - g e l ) 方法1 8 】 1 9 】”3 等。 a 熔融法 这种方法是最常用的一种制造玻璃体材料的方法。基本的方法是将制造玻 璃的反应物按一定配比混合，然后加热到一定的温度，使反应物成为熔融的状 态，发生物理化学反应，最后以一定的速率冷却至固态，即可得到所需的玻璃。 b 化学气相沉积法( p e c v d ) 这种方法在制作光纤及平面光波导方面使用较多，用这种方法可以在锗硅 玻璃中形成较大的光敏性。此方法是用硅烷、氧气和锗烷等化合物在一定温度 和压强下，将它们混合，使其在气相状态下发生化学反应，形成非晶态微粒逐 步凝聚沉积而成。 c 火焰水解法 这种方法是让原始反应气体混合物，通过高温的氢氧火焰，发生化学反应， 合成玻璃的微粒，并让其沉积在基板上的一种制作材料的方法。往往需要在混 合气体中加入一些元素如b c l 。、p c i 。等，使得合成玻璃微粒的熔点降低。 d 溶胶一凝胶( s o l - g e l ) 法 近年来s o l - - g e l 方法得到了迅猛的发展，并应用于光学领域，制备各种光 学材料和器件。s o l - g e l 方法与传统的方法相比，有很多优点。材料的制备温 度低，它是利用溶液中的化学反应，原料可以在分子水平上均匀混合，使得材 料的制各过程易于控制，不仅制备的材料均匀性好、纯度高，而且在溶液中掺 入一些具有一定功能的材料，可以制备一些传统方法难以得到或者根本得不到 第一章绪论 的材料。 对材料进行氢敏化可以大大提高材料的光敏性。氢敏化是指把材料放在高 压氢气环境下，使氢气分子扩散到样品之中，在紫外光的照射下，氢气参入到 材料分子与激光的相互作用中，, - i d a 使样品对光的反应大大增强。引。一般来 说s o l - g e l 方法制备的光敏性材料的光敏性较小，需经氢气敏化以后，才会出 现较大的光敏性。 虽然光敏性技术己得到一定程度的应用，但对于玻璃中光敏性的产生机 理，至今还是一个有争议的问题。对于玻璃中光敏性的产生机理主要有以下三 种解释： a 色心模式乜1 他 c 2 3 1 由于在g c 0 2 - s i 0 2 玻璃网格的氧不足缺陷( o x y g e nd e f i c i e n td e f e c t s ) 造 成2 4 2n m 附近的吸收中心。由于u v 照射下中心在2 4 2n m 吸收带的光漂白， 导致在可见光及红外光谱部分的折射率的变化。对于氢敏化以后的光纤中，由 于如的存在，将发生光化学反应，生成一些色心，而这个反应是不可逆的，这 些色心的存在大大加强了光敏性。而且对于大多数掺杂元素，也装载都会大大 加强光敏性。 b 。光致玻璃中的压力缓解 材料的折射率与材料中的应力有一定的关系，在u v 照射下，材料中的应 力会发生改变，有的实验室对光纤纤芯的轴向应力进行测量，发现在光照前 后应力有明显改变，即光弹性导致折射率发生改变。总的折射率改变a n = n 。+ a n o ，n o 为无应力玻璃材料折射率变化，n 。则为光致压力缓解引起的折 射率改变。 c 材料结构的改变导致玻璃网格的紧缩啪】 在u v 照射下，玻璃网格结构会发生紧缩，从而导致材料折射率的变化。r i a n t 等人对d 形光纤( 光纤横截面为d 形) 中的光栅刻槽深度及间隔，分别在光照过 程中进行测量，发现玻璃网格的紧缩。且经退火以后，并不发生改变。提出了 以下经验公式 2 ： t = a f t 为刻槽深度，f 为光照射能流( m j c m 2 ) ，a 、p 为常数。对于不同的 材料，a 、p 具有不同的值。 1 3 掺铅玻璃的光敏性及其他掺杂玻璃的光敏性 在对锗硅玻璃的光敏性研究的同时，人们也开始对掺b 、n 、s n 、p 等元素 或者它们的混合物的玻璃的光敏性进行探索口6 。2 “。n g u y e nh o n gk y 等人对s n - g e 和b - g e 共同掺杂的玻璃样品中的张力进行了研究，并对样品中的张力与光敏性 的关系进行了报道乜6 1 。英国的l d o n g 等人对s n o ：- p ：0 ，s i o ：玻璃的光敏性进 行了研究怛“，并在没有心一l o a d i n g 的情况下获得了较大的光敏性，材料在紫 外光照射下，折射率变化值最大达到1 2 1 0 。九十年代以来，人们开始对铅 掺杂玻璃的光敏性进行了较多的研究，目前报道最大的光敏性是在掺p b 的光 纤中实现的( 该光纤是用p e c v d 方法制作) ，最大折射率改变可以达到0 0 9 0 0 2 n 1 。比g e o ，s i o ，玻璃的光敏性高一个量级。这无疑是光敏性研究的一大 进步。 1 4 本论文的工作 对材料工艺的透彻了解是制备高质量玻璃样品的关键。同样对光敏性机理 的掌握是制备较大光敏性材料和器件的基础。基于这一点，我们对薄膜的制备 工艺和光敏性的微观机理进行了研究。本论文的安排如下： 在第二章，对溶胶一凝胶技术制作过程和应用作一综述，介绍利用溶胶凝 胶技术制备材料和器件的主要的影响因素。对不同掺杂的玻璃材料的制备工艺 和条件进行比较，探索并总结了利用溶胶凝胶技术制备较高质量c l e 0 2 - s i o ：玻 璃薄膜的工艺流程。 在第三章，介绍了一种研究玻璃光学常数的方法，应用此方法可以对基于 高反射率基板上薄膜光学常数进行测量。此种方法简单易行，同时我们对此方 法的应用范围进行了讨论。对于高反射率基板上所镀的各种吸收较小的薄膜， 折射率的测量误差小于0 0 0 5 。 4 苎二皇丝笙 在第四章，对在p y r e x 玻璃和石英片上提拉( 3 e m 0 2 s i 0 2 玻璃薄膜的折射率 和吸收系数进行了测量。给出了薄膜的折射率和吸收系数随紫外光照射剂量的 变化曲线，探索在不同温度下对g e o ：s i o ：薄膜进行退火处理后，薄膜折射率 变化与紫外光照射剂量的关系。对玻璃中光敏性的产生机理进行了初步的探讨。 在第五章，对g e o r s i o ：玻璃薄膜的二次谐波产生( s h g ) 进行了测量，分析 了g e o ，s i o ，玻璃薄膜二阶非线性的产生机理。 1 5 参考文献 1 k o i i l l ，y f u j i i ，d c j o h n s o n , a n db s k a w a s a k i ， p h o t o s e n s i t i v i t yi no p t i c a l f i b e rw a v e g u i d e s ：a p p l i c a t i o nt or e f l e c t i o nf i l t e rf a b r i c a t i o n ：a p p l p h y s l e t t ， 3 2 ( 1 0 ) ，1 9 7 8 ，p p 6 4 7 6 4 9 2k oh i l l t i b e rb r a g gc o m p o n e n t si n f i l t e r i n ga n dd i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o n a p p l i c a t i o n s ”i np h o t o s e n s i t i v i t y a n d q u a d r a t i on o n l i n e a r i t y i ng i a s s w a v e g u i d e s ：f u n d a m e n t a l sa n da p p l i c a t i o n s , v 文2 2 1 9 9 5o s a t e c h n i c a ld i g e s t s e r i e s ，p p6 - 9 3 p n i a y ，p b e m a g e , m d o u a y , t t a u n a y , w x x i e , g m a r t i n e l l i , b r a g gg r a n t i n g p h o t o i n s c r i p t i o nw j t l a i n u o u st y p e so f f i b e r sa n dg l a s s e s jj np h o t o s e n s i t i v i t y a n d q u a d r a t i cn o n l i n e a r i t y i ng i a s s w a v e g u i d e s ： f u n d a m e n t a l sa n d a p p l i c a t i o n s ，v b l2 2 ，1 9 9 5o s a t e c h n i c a ld i g e s ts e r i e s ，p p6 6 6 9 4 g d m a x w e l l , r k a s h y a p ，b ja i n s l i e ，d l w i l l i a m s a n d j r a r m i t a g e ，u v w r i t t e n1 - 5 u mr e n e c t i o nf i l t e r si ns i n g l em o d ep l a n a rs i l i c ag u i d e ”e l e c t r o n i c s l e t t e r s ，1 9 2 2 ，、，列2 8 ，n o 2 2 ，p p2 1 0 6 - 2 1 0 7 5 k 0 h i l l ，s t h e r i a u l t ，b m a l o ，f b i l o d e a ue ta l ，“c h i r r ) e di n f i b r eb r a g gg r a t i n g d i s p e r s i o nc o m p e n s a t o r s ：l i n e a r i z a t i o n o ft h e d i s p e r s i o n c h a r a c t e n s t i ca n d d e m o n s t r a t i o n o f d i s p e r s i o nc o m p e n s a t i o ni na1 0 0 k m , 1 0g b i t so p t i c a lf i b r el i n k e l e c t r o n i c sl e t t e r s ，1 9 9 4 ，、，0 1 3 0 ，n o 2 l ，p p 1 7 5 5 1 7 5 6 6 ，g d m a x w e l la n db j a i n s l i e ) e m o n s t r a t i o no fad i r e c t l yw r i t t e nd i r e c t i o n a l c o u p l e ru s i n g u v i n d u c e d p h o t o s e n s i t i v i t y i na p l a n a r s i l i c a w a v e g u i d e ” e l e e t r o n i c sl e t t e r s ，1 9 9 5 ，v 0 1 31 ，n o 2 ，p p 9 5 9 6 7 x c l o n ga n ds r - j b r u e c k , l a r g ep h o t o s e n s i t i v i t y i nl e a d s i l i c a t e g l a s s e s a p p l i e dp h y i c sl e t t e r s ，1 9 9 9 ，v 0 1 7 4 ，p p 2 1 1 0 2 11 2 8 m a s s o o dt a b i b 哦 i n t e g r a t e do p t i c s ，m i c r o s t m e t u r e s ，a n ds e n s o r s ， b o s t o n d o r d r e c h t l o n d o n , k l u w e ra c a d e m i cp u b l i s h e r s 1 9 9 5 9 g o v i n dra g r a w a l ，下i b e r 0 p t i cc o m m u n i c a t i o ns y s t e m s ：s e c o n de d i t i o n ， c o m m u n i c a t i o n n e t w o r k s ， n e w y o r “c 1 1 i c h e s t e r w e i n n e i m b r i s b a n e s i n g a p o r e t o r o n t o a w i l e y - i n t e r s c i e n c e p u b l i c a t i o n , j o h nw i l l e y & s o n s i n c ，1 9 9 7 1 0 e u g e n i oi a n n o n e , f r a n c e s c om a t e r a , a n t o n i om e c o z z i ，m a r i n as e t t e m b r e ， c n o r d i n e a r o p t i c a l c o m m u h i e a t i o nn e t w o r k s in e w 5 第一章绪论 y o r k c h i c h e s t e r w e i n n e i r n b r i s b a n e s i n g a p o r e t o r o n t o ， a w i l e y i n t e r s e i e n e e p u b l i c a t i o n , j o h nw i l l e y & s o n s ，i n c ，1 9 9 7 1 1 p jl e m a l r e , r m ，a t l d n s , vm i z r a h ia n dw a r e e d ， h i g hp r e s s u r e 如l o a d i n g 鹊a t e c h n i q u ef o ra c h i e v i n gu l t r a h i g hu vp h o t o s e n s i t i v i t ya n d t h e r m a ls e n s i t i v i t y i ng e 0 2 d o p e do p t i c a lf i b r e s ：e l e c t r o n i c sl e t t e r s ，1 9 9 3 ，1 2 9 ，n o 1 3 ，p p 2 2 9 1 - 1 1 9 3 1 2 m vb a z y l e n k o ，mg r o s s ，p l c h ua n ddm o s s ， p h o t o s e n s i t i v i t yo fg e - d o p e d s i l i c ad e p o s i t e db yh o l l o wc a t h o d ep e c v d ：e l e c t r o n i c sl e t t e r s ，19 9 6 , v o l 3 2 ， n o1 3 ，p p 1 1 9 8 - 1 1 9 9 1 3 j n i s h i ia n dh y a m a n a k a , p r e p a r a t i o no f b r a g gg r a t i n g si ns p u t t e r - d e p o s i t e d g e 0 2 - s i 0 2 9 l a s s e sb ye x c i m e r - l a s e ri r r a d i a t i o n ”，o p t i c sl e t t e r s ，1 9 9 6 ，v o l2 1 ，n o 1 7 ，p p1 3 6 0 1 3 6 2 1 4 w l ，w a r r e n , k s i m m o n - p o t t e r , bg p o t t e r , j r a n dja r u f i n e r , c h a r g e t r a p p i n g ，i s o l a t e dg ed e f e e t s ，a n dp h o t o s e n s i t i v i t yi ns p u t t e rd e p o s i t e dg e 0 2 ：s i 0 2 t h i sf i l m s a p p l p h y s l e t t ，1 9 9 6 ，v 0 l6 9 , n o 1 0 ，p p 1 4 5 3 - 1 4 5 5 15 m k a w a c h i ，m y a s u ，工e d a h i r o ， f a b r i c a t i o no f s i 0 2 - t i 0 2g r a s sp l a n a ro p t i c a l w a v e g u i d e sb yf l a m eh y d r o l y s i sd e p o s i t i o n ”，e l e c t r o n i c sl e t t e r s ，1 9 8 3 ，v 0 1 1 9 ， n o 1 5 ，p p 5 8 3 5 8 4 1 6m a s a o k a w a c h i ，m i t s u h oy a s ua n dm o r i ok o b a y a s h i ，下l a m e h y d r o l y s i s d e p o s i t i o no fs i 0 2 一t i 0 2g i a s sp l a n a ro p t i c a lw a v eg u i d e so ns i l i c o n ：j p n j a p p l p h y s ，1 9 8 3 ，v 0 1 2 2 ，n o 1 2 ，p p 1 9 3 2 1 9 3 3 1 7 m a s a ok a w a c h i ，“s i l i c aw a v e g u i d e so ns i l i c o na n dt h e i ra p p l i c a t i o nt oi n t e g r a t e d o p t i cc o m p o n e n t s ，o p t i c a la n dq u a n t u me l e c t r o n i c s ，1 9 9 0 ，v o l2 2 ，p p ，3 9 1 - 4 1 6 1 8ks u s a , i m a t s u y a m a ，s s a t o h ，ts u g a n u m a ， n e wo p t i c a lf i b r ef a b i c a t i o n m e t h o d ：e l e c t r o n i c sl e t t e r s ，1 9 8 2 ，v o 】1 8 ，n o 1 2 ，p p4 9 9 5 0 0 1 9t o s h i o k i m u r a , k a z u h i r ok u m a k u r a , t a k a s h iy a m a g u c h i d a v i da p a y n e “s t r u c t u r eo fp b - s i c o m p l e x a i i 【o x i d e p r e d a r e f r o mi e a da c e t a t ea n d t e t r a e t h o x y s i l a n e ”，j o u m a lo f n o n - c r y s t a l l i n es o l i d s ，1 9 9 4 ，v 0 l1 7 8 ，p p 2 5 5 2 6 1 2 0 m a s a y u k iy a m a n e ，h i r o s h ik a w a z o e ，a t s u oy a s u m o r ia n dt o s h i k a z ut a k a h a s h i ， “g r a d i e n t - i n d e xg i a s sr o d so f p b o - k 2 0 b 2 0 3 - s i 0 2s y s t e mp r e p a r e db yt h es 0 1 g - e lp r o c e s s ，j o u r n a lo f n o n c r y s t a l l i n e s o l i d s ，1 9 8 8 ，、，0 1 1 0 0 ，p p 5 0 6 - 51 0 21 r o b e aa w e e k s ，“s e c t i o n1 p o i n td e f e c t si 1 1a m o r p h o u ss i o ，a n dg e 0 2 ：e s r t h e m a n yv a r i e t i e so f e c e n t e r s ：ar e v i e w “，j o u r n a lo f n o n - c r y s t a l l i n es o l i d s ， 1 9 9 4 ，、b 1 1 7 9 ，口p ，1 9 2 2 em d i a n o v , vm m a s h i n s k y , v b n e u s t r u e v , a n d 0 d s a z h i n , o p f i c a l a b s o r p t i o na n dl u m i n e s c e n c eo fg e r m a n i u mo x y g e n d e f i c i e n tc e n t e r si nd e n s i f i e d g e r m a n o s i l i c a t eg l a s s , o p t i c sl e t t e r s ，1 9 9 7 ，1 2 2 ，n o 1 4 ，p p 1 0 8 9 - 1 0 9 1 2 3 e m d i a n o v , v g p l o m i c h e n k o v v k o l t a s h e v , a n dy u n p y r k o v , nhk y , h g l i m b e r g e r , a n dr ps a l a t h e , u v - i r r a d i a t i o n i n d u c e ds l r u c t u r a 】t r a n s f o r m a t i o no f g e r m a n o s c i l i c a t e9 1 a s s 硒盯 jo p t i c sl e t t e r s , 1 9 9 7 ，、，o l ，2 2 ，n o 2 3 ，p p 1 7 5 4 1 7 5 6 2 4 h g l i m b e r g e r , py ：f o n j a l l a z , r p s a l a t h e u v - i n d u c e ds t r e s s c h a n g e s i n o p t i c a l f i b e r s ”i n p h o t o s e n s i t i v i t y a n d q u a d r a t i cn o r d i n e a r i t y i ng l a s s w a v e g u i d e s ：f u n d a m e m a l sa n da p p l i e a t i o n s , v o l2 2 ，1 9 9 5o s at e c h n i c a ld i g e s t 6 第一章绪论 s e r i e s , p p 5 7 - 6 0 2 5r i a n t ，s b o r n e ，p s a n s o n e t t l ，b p o u m e l l e c ， e v i d e n c eo fd e n s i f i c a t i o ni nu v w r i t t e nb r a g g g r a t i n g si nf i b r e s ：i np h o t o s e n s i t i v i t ya n dq u a d r a t i cn o n l i n e a r i t y i n g l a s s w a v e g u i d e s ：f u n d a m e n t a l s a n d a p p l i c a t i o n s , 、q 2 2 1 9 9