Нелинейно-оптические эффекты на периодически поляризованных структурах в оптических волноводах на ниобате лития тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 01.04.05, кандидат наук Щербина, Веста Вячеславовна

• Щербина, Веста Вячеславовна
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Щербина, Веста Вячеславовна

Оглавление

Введение

1 Нелинейное преобразование спектра лазерного излучения в волноводных и периодических доменных структурах

1.1 Волновое уравнение и волноводные моды

1.2 Распространение ТМ-мод в щелевой волноводной структуре

1.3 Поля мод в градиентном волноводе с профилем показателя преломления Аи© ~

1.4 Влияние легирования на характеристики ниобата лития

1.4.1 Оптические волноводы ТЬЫКЪОз

1.4.2 Оптические волноводы 2п:1лМЮ3

1.5 Генерация второй гармоники на периодических доменных структурах в ниобате лития

1.6 Нелинейные спектральные преобразования в оптических волноводах на ниобате лития

1.7 Визуализация периодических доменных структур

1.8 Выводы

2 Исследование периодических доменных структур, сформированных электронным лучом в пластинах ЫЫЬОз и планарных волноводах Тк1лМЮ3

2.1 Формирование планарных оптических волноводов ТкЫМЬОз

2.2 Профиль показателя преломления волноводов ТкЫЫЬОз

2.3 Профиль концентрации примеси Т1 для волноводов ТкГлМэОз

2.4 Распределения полей для ТЕ-мод, планарного диффузионного волновода Т\: 1л№Юз

2.5 Методика формирования периодических доменных структур

2.6 Планарные ПДС на У-срезе 1ЛМЮ3

2.7 Планарные ПДС в волноводах Тк1л№)Оз, сформированных на подложках У-среза

2.8 Визуализация планарных ПДС методом микроскопии ГВГ

2.9 Визуализация планарных ПДС при ГВГ в волноводах ТкПМЮз

2.10 Анализ эффективности волноводной ГВГ на поверхностных ПДС в волноводе Ti:LiNbC>3, сформированном на подложке 7-среза

2.10.1 Фазовая расстройка при волноводной квазисинхронной ГВГ

2.10.2 Модель профиля поверхностной ПДС, сформированной электронным пучком в волноводе Ti:LiNb03

2.10.3 Интегралы перекрытия для квазисинхронной ГВГ в планарном диффузионном волноводе Ti:LiNb03

2.11 Выводы

3 Исследование периодических доменных структур, сформированных электронным лучом в планарных волноводах Zn:LiNb03

3.1 Технология формирования планарных оптических волноводов Zn:LiNb03

3.2 Оптические характеристики образцов Zn:LiNb03

3.3 Волноводные характеристики образцов Zn:LiNb03

3.4 Формирование планарных периодических доменных структур в волноводах Zn:LiNb03

3.5 Визуализация планарных ПДС в структурах Zn:LiNb03 методом микроскопии ГВГ

3.6 Визуализация планарных ПДС при ГВГ в волноводах Zn:LiNb03

3.7 Выводы

4 Анализ генерации излучения терагерцевого диапазона при нелинейном преобразовании света в симметричной щелевой волноводной структуре на ниобате лития

4.1 Волноводные характеристики симметричной щелевой волноводной структуры на ниобате лития

4.2 Эффективность нелинейного преобразования при генерации на разностной частоте в симметричной щелевой волноводной структуре из пластин Ti:LiNb03

4.3 Выводы

Заключение

Литература

Приложение А

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Нелинейно-оптические эффекты на периодически поляризованных структурах в оптических волноводах на ниобате лития»

Введение

Актуальность работы

Преобразование частоты лазерного излучения методами нелинейной оптики широко используется в современной технике и в научных исследованиях. Диэлектрические волноводы в нецентросимметричных кристаллах, благодаря высокой интенсивности электромагнитных полей при заданной мощности, позволяют существенно увеличить эффективность нелинейно-оптических спектральных преобразований лазерного излучения, использующих квадратичную нелинейность.

Легированные и номинально чистые кристаллы ниобата лития являются сегнетоэлектрическими многофункциональными материалами, на основе которых реализуются устройства интегральной и нелинейной оптики и модуляции лазерного излучения. Генерация второй оптической гармоники в этих кристаллах

в условиях фазового синхронизма ограничена для спектральной областью от (

• I

0,5 мкм до 1,9 мкм. Однако возможность формирования в ниобате лития периодических доменных структур (ПДС) позволяет реализовать генерацию второй гармоники (ГВГ) в режиме квазисинхронизма, когда этот диапазон ограничивается сверху только областью прозрачности для волны накачки (Х2ш< 2,75 мкм), а снизу - для второй гармоники ( \2а> > 0,4 мкм).

Анализ литературы показывает, что эффективная генерация второй гармоники в оптических волноводах на ниобате лития также может быть реализована в режиме квазисинхронизма на ПДС. В оптических схемах и устройствах с полупроводниковыми лазерными диодами предпочтительным оказывается использование волноводных структур, сформированных на Х- или V-срезах 1ЛМЮ3. Перспективным для формирования ПДС на таких срезах ниобата лития является метод локальных дискретных облучений поверхности нормальным полярной оси 2 электронным пучком, использованный Л.С. Коханчик и Д.В. Пунеговым для их создания на 7-срезе танталата лития. Для

оптимизации условий реализации квазисинхронной волноводной ГВГ в таких структурах необходимо провести экспериментальные исследования оптических волноводов и создаваемых в подложках из ниобата лития ПДС, разработать основанные на экспериментальных данных методики характеризации реальных оптических волноводов и анализа её эффективности.

Наблюдаемая в оптических элементах и волноводах на основе ниобата лития нестабильность параметров, связанная с эффектом оптического повреждения, может быть значительно снижена путем легирования нефоторефрактивными примесями (М^, Тп, 1п и Бс). Из литературы следует, что легирование ниобата лития цинком высокотемпературной диффузией из его паровой фазы, из металлических пленок Ъп и оксидных пленок ZnO приводит к формированию оптических волноводов с потенциально высокой стабильностью параметров. В связи с этим, актуальным является проведение исследований по формированию планарных волноводных структур 2п:1л№>Оз из оксидных пленок ZnO и определению их параметров с целью реализации волноводной

квазисинхронной ГВГ, а также по визуализации методом микроскопии ГВГ

>

планарных ПДС, созданных в полученных волноводах на подложках У- и Х-срезов путем локальных дискретных облучений поверхности электронным пучком, нормальным полярной оси 2.

Анализ литературы показывает, что увеличение эффективности устройств, осуществляющих нелинейно-оптические преобразования спектра лазерного излучения, может быть реализовано при распространении взаимодействующих ТМ-волн в щелевой волноводной структуре, которая для мод нулевого порядка не имеет критической толщины. Представляется возможным использование щелевой симметричной структуры, состоящей из двух пластин со сформированными в них оптическими волноводами, для нелинейного преобразования возбуждаемых в этих волноводах оптических волн накачки с частотами со, и со2, в излучение ТГц

диапазона с частотой (03 = ю, -С02, распространяющееся в такой структуре в виде волноводной моды нулевого порядка. Для оптических волноводов, сформированных на пластинах У- или Х-среза ниобата лития, актуальным

является проведение теоретического анализа эффективности квазисинхронной генерации на разностной частоте, реализуемой с использованием созданных в этих пластинах планарных ПДС, на моде ТЕй щелевой симметричной структуры.

Все вышеизложенное и определило цель и задачи диссертационной работы.

Цели и задачи диссертационной работы

Целью работы является выявление особенностей периодически поляризованных структур, сформированных методом локальных дискретных облучений поверхности электронным пучком на У- и Х-срезах в кристаллах ниобата лития и в оптических волноводах на их основе, и нелинейно-оптических спектральных преобразований в планарных волноводах, реализуемых на поверхностных периодически поляризованных структурах. Для достижения данной цели решались следующие основные задачи:

1. Экспериментальное исследование формирования планарных оптических волноводов на Х- и 7-срезах ниобата лития методом высокотемпературной диффузии Т! и Ъъ и определение их параметров с целью создания в них электронным пучком периодических доменных структур для квазисинхронной волноводной ГВГ.

2. Экспериментальная реализация метода микроскопии ГВГ для визуализации и исследования планарных ПДС, созданных на Х- и У- срезах ниобата лития и в планарных волноводах на их основе.

3. Экспериментальное исследование волноводной ГВГ на поверхностных ПДС, созданных электронным пучком в волноводах ТкЫМЬОз и 2п:1ЛМЮз, сформированных на подложках Х- и Г-срезов.

4. Разработка методики и проведение теоретического анализа эффективности квазисинхронной волноводной ГВГ на поверхностных ПДС, созданных электронным пучком в волноводах Т1:1лМ>Оз на пластинах 7-среза, для различных процессов взаимодействия TEj + ТЕ)—*■ ТЕР.

5. Разработка методики и проведение теоретического анализа генерации излучения терагерцевого диапазона при нелинейном преобразовании света в симметричной щелевой волноводной структуре, состоящей из двух пластин У-среза ТкХЛМЮз, разделенных воздушным зазором.

Методы исследования

При экспериментальных исследованиях формирования планарных оптических волноводов применялась методика высокотемпературной диффузии П и Ъь в ниобат лития из пленок Т{ и ZnO, соответственно. Для определения параметров сформированных планарных оптических волноводов использовались методы призменного ввода-вывода лазерного излучения с длинами волн 526,5, 632,8 и 1053 нм и расчета спектра эффективных показателей преломления волноводных мод и показателя преломления подложки из полученных экспериментальных данных.

Анализ качества и параметров поверхностных периодических доменных структур, сформированных методом электронно-лучевого экспонирования, проводился с использованием метода микроскопии ГВГ. Для визуализации изображений поверхностных ПДС и их расположения на пластинах Х- и У- среза ниобата лития был разработан универсальный испытательный стенд, использующий коллимированное импульсное лазерное излучение с длиной волны 1053 нм, несинхронную ГВГ в исследуемых образцах, методику формирования изображения структур со спектральной и пространственной фильтрацией генерируемого излучения и его регистрации цифровым видеоокуляром с матрицей размером 1/2" и разрешением в 3 мегапикселя.

При экспериментальном исследовании волноводной ГВГ на поверхностных ПДС использовался призменный метод ввода и вывода излучения и пучок накачки от импульсного лазера с длиной волны X = 1053 нм, длительностью импульсов 10 не, частотой повторения 1 кГц и энергией 200 мкДж, а также методика визуализации ПДС за счет рассеяния в излучательные моды.

Теоретический анализ эффективности квазисинхронной волноводной ГВГ на поверхностных ПДС проводился на основе методики анализа интегралов перекрытия для различных процессов взаимодействия ТЕ) + TEj —> ТЕР, с использованием модели профиля распределения нелинейного коэффициента по глубине волноводного слоя для ПДС в виде прямоугольной функции.

При проведении теоретического анализа генерации излучения терагерцевого диапазона использовались результаты расчета распределения поля волноводных ТЕ-мод в щелевой симметричной структуре, а также соотношение для эффективности преобразования г) при нелинейном преобразовании в волну разностной частоты со3 = со, - со2 неистощаемых оптических волн накачки с

частотами со, и со2 в волноводах ТкЫМЮз, из которых состоит рассматриваемая структура.

Основные положения, выносимые на защиту

1. На периодических доменных структурах, созданных электронным пучком в планарных волноводах Тк1лМЮз и 2п:1лМзОз, сформированных на подложках Х- и У-среза и имеющих пространственные периоды от 5,9 до 7,5 мкм, реализуется квазисинхронная волноводная генерация второй гармоники лазерного излучения для пучка накачки с длинами волн 1053 и 1064 нм, при его апертуре 2-5 мм, длительности импульсов 10 не и их энергии 200 мкДж.

2. Для того, чтобы учесть влияние параметров планарного диффузионного волновода на ниобате лития на эффективность квазисинхронной волноводной ГВГ и локализацию переполяризованной области на некоторой глубине у0 в волноводном слое для процессов преобразования мод TEj + ТЕ) —> ТЕР, где ],р> 0, достаточно использовать модель профиля поперечного распределения

нелинейного коэффициента оптической восприимчивости второго порядка ¿/33 по глубине волноводного слоя у для поверхностной периодической доменной структуры, заданную в виде прямоугольной функции:

О, при 0<у<у0,

¿ззООЧ^» ПРИ

0,при>>> Уо+А.

где ¿ер — эффективный нелинейный коэффициент оптической восприимчивости второго порядка для сформированной электронным лучом поверхностной периодической доменной структуры в волноводе ТкГлМЮз, А - размер переполяризованной области вдоль оси у, выбранный равным половине пространственного периода периодической доменной структуры, у0 -минимальная глубина, на которой внедренный электронным пучком электрический заряд вызывает локальное изменение знака спонтанной поляризации.

3. В приближении неистощаемых оптических волн накачки с частотами со, и со2 и мощностями Р\ и Р2, распространяющихся в виде волноводных ТЕ-мод в составляющих щелевую симметричную структуру планарных волноводах ТкГлМЮз, сформированных в двух пластинах 7-среза, имеющих толщину Ъ и разделенных воздушным зазором а, излучение терагерцевого диапазона генерируется в виде волноводной ТЕ-моды данной структуры с мощностью Р3 на разностной частоте со3 = со, - со2 в результате нелинейного квазисинхронного преобразования с эффективностью г| = РЪ/(Р\Р2), которая достигает значения г| = 3,11 х Ю*9 Вт'1 при Ь = 15 мкм, а = 3 мкм, ширине световых пучков 100 мкм и длине взаимодействия 10 мм.

Достоверность результатов

Достоверность первого защищаемого положений подтверждается фактом квазисинхронной волноводной генерации второй гармоники лазерного излучения (глава 2), которая фиксировалась по выводу призмой из волноводов Тк1л№>Оз и гшЫМЮз, мод ТЕ0, ТЕ и ТЕ2 на длине волны 526,5 и 532 нм в ходе экспериментальных исследований автора.

Достоверность второго защищаемого положения обеспечивается: 1) корректной постановкой решаемой модельной задачи; 2) качественным соответствием между представленными в работе теоретическими результатами расчета значений параметра перекрытия ôpJ, удовлетворяющих неравенствам

64I ^ 531 > 821 > 640 > 530, и экспериментально достигаемой максимальной эффективностью волноводной генерации второй гармоники для процесса TEj + TEj —> ТЕР при j = [,р = 3, так как эффективность призменного вывода для

волноводной моды ТЕ4, близкой к отсечке, существенно меньше, чем для моды ТЕ2.

Достоверность третьего защищаемого положения подтверждается отсутствием противоречий с теоретическим исследованием, выполненным другими авторами [Chad Staus, Thomas Kuech, and Leon McCaughan, Opt. Express, 2008, Vol. 16, No. 17, p. 13296].

Научная новизна защищаемых положений и других результатов работы

1. Новизна первого защищаемого положения состоит в экспериментальной реализации квазисинхронной волноводной генерации второй гармоники лазерного излучения на периодических доменных структурах, созданных электронным пучком в планарных волноводах Ti:LiNb03 и Zn:LiNb03, сформированных на подложках Х- и Y- среза для накачки с длиной волны 1053 нм.

2. Новизна второго защищаемого положения заключается в том, что предложенная теоретическая модель распределения нелинейного коэффициента по глубине волноводного слоя для поверхностной периодической доменной структуры учитывает влияние на эффективность квазисинхронной волноводной ГВГ параметров планарного диффузионного волновода и локализацию переполяризованной области.

3. Новизна третьего защищаемого положения состоит в выявлении зависимости эффективности квазисинхронной генерации излучения терагерцевого диапазона на разностной частоте в виде волноводной ТЕ-ыоды от конфигурации щелевой симметричной структуры, состоящей из двух пластин 7-среза, на которых сформированы планарные волноводы ТкЫМэОз, и в которых распространяются оптические волны накачки в виде волноводных ТЕ-мод.

Научная ценность

1. Экспериментальная реализация квазисинхронной волноводной генерации второй гармоники лазерного излучения для накачки с длиной волны 1053 нм демонстрирует возможность наблюдения различных нелинейных оптических эффектов при взаимодействии световых пучков на периодических и регулярных доменных структурах, созданных электронным пучком в планарных волноводах ТкОМЮз и Еп:1лКЬ03, сформированных на подложках Х- и 7- среза.

2. Предложенная модель распределения нелинейного коэффициента по глубине волноводного слоя для поверхностной периодической доменной структуры качественно объясняет экспериментально наблюдаемые различия в эффективности различных процессов взаимодействия мод TEj + TEj —> ТЕР в планарных волноводах Т1:1ЛМЮз на таких структурах, созданных электронным пучком.

Научная ценность работы подтверждена присуждением автору стипендии Президента Российской Федерации на 2010-2011 гг. и стипендии Правительства Российской Федерации на 2011-2012 гг. для аспирантов за комплекс научных работ по тематике диссертации.

Практическая значимость защищаемых положений и других результатов работы

Практическая значимость первого защищаемого положения заключается в доказательстве возможности использования процессов волноводной генерации второй гармоники лазерного излучения в планарных волноводах ТкЫМЮз и 2п:1л№Ю3, сформированных на подложках Х- и У- среза, на созданных в них электронным пучком поверхностных периодических доменных структурах с заданными параметрами.

Практическая значимость третьего защищаемого положения заключается в возможности уменьшения размеров волноводных элементов, приводящей к удешевлению нелинейного элемента для генерации терагерцевого излучения.

Определенные в диссертационной работе условия визуализации сформированных электронным пучком поверхностных периодических доменных структур позволяют реализовать их неразрушающий контроль как в пластинах нелегированного 1л>ЛэОз Х- и У- срезов, так и в планарных волноводах, созданных в таких пластинах.

Внедрение результатов работ и рекомендации по их использованию

Результаты были использованы при выполнении следующих проектов, руководителем которых являлся непосредственно автор: 1) грант по программе «Участник молодежного научно-инновационного конкурса» Фонда содействия развитию малых форм предприятий в научно-технической сфере на 2009 - 2011 годы «Исследование и разработка технологии создания планарных периодических доменных структур, сформированных электронным лучом на подложках У-среза ниобата лития для нелинейного преобразования частоты лазерного излучения» (договор № КР 50 /09 от 20.02.2009 г.); 2) ФЦП «Научные и научно-педагогические кадры иннов. России» на 2010-2014 годы (ФАНИ, ГК № 14.740.11.1162 от 09 июня 2011 г. "Микроскопия оптических изображений

периодических и фотонно-кристаллических структур и неоднородностей материальных параметров в нелинейных кристаллах и волноводах на их основе").

Кроме того, результаты диссертационной работы использовались на кафедре Электронных приборов Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники при проведении плановых и инициативных научно-исследовательских работ по гранту РФФИ № 12-02-9003 8-Бел_а «Анализ закономерностей взаимодействия световых пучков на динамических голограммах в кубических фоторефрактивных кристаллах и волноводных периодически поляризованных структурах на ниобате лития для обеспечения высокочувствительных адаптивных интерферометрических измерений» (20122013 годы).

Созданные экспериментальные установки используются в Томском государственном университете систем управления и радиоэлектроники в исследованиях генерации второй гармоники на периодических доменных структурах в кристаллах ниобата лития. Акт об использовании диссертационных результатов приведен в Приложении А к диссертации.

Апробация работы

Материалы диссертационной работы докладывались и обсуждались на: Topical Meeting: Photorefractive Materials, Effects, and Devices Control of Light and Matter (Германия, 2009 г.); 2nd International Meeting On Materials For Electronic Applications, IMMEA2009 (Тунис, 2009 г.); IMF-ISAF-2009, 12th international meeting on ferroelectricity (IMF-12) & 18th IEEE international symposium on the applications of ferroelectrics (ISAF-18),(Китай, 23-27 августа 2009 г.); Third International Symposium Micro- and Nano-scale Domain Structuring in Ferroelectrics, (13-18 сентября 2009 г., Екатеринбург); APCOM'2009, Asian-Pacific Conference on Fundamental Problems of Opto and Microelectronics, (Владивосток, 14-17 сентября 2009 г.); VI международной конференции молодых ученых и специалистов «0птика-2009» (Санкт-Петербург, 19-23 октября 2009 г.); The International

Conference on Coherent and Nonlinear Optics (ICONO) and the Lasers, Applications, and Technologies (LAT) conference. (Казань, август 2010 г.); VI международной конференции «Фундаментальные проблемы оптики - 2010». (Санкт-Петербург, 19-23 октября 2010 г.); 5th EOS Topical Meeting on Advanced Imaging Techniques (AIT 2010), (Швейцария, июль 2010 г.); Научно-технической конференции-семинаре по фотонике и информационной оптике «Научная сессия НИЯУ МИФИ-2011.» (Москва, январь 2011 г.); XIII Всероссийской школы-семинара «Физика и применение микроволн» («Волны-2011») (Москва, май 2011 г.); XII Международной конференции "Физика диэлектриков" (ДИЭЛЕКТРИКИ - 2011) (23-26 мая 2011 г., Санкт-Петербург); Asia-Pacific Conferences on "Fundamental Problems of Opto- and Microelectronics (АРСОМ)" (Москва - Самара 2011 г.); First Euro-Mediterranean Meeting on Functionalized Materials "EMM-FM2011" (Тунис, сентябрь 2011 г.).

Публикации

Основные результаты диссертации изложены в 14 публикациях: в 4-х статьях, входящих в Перечень ВАК РФ, 1-м патенте, 3-х статьях в индексируемых зарубежных журналах, 6-и публикациях в сборниках трудов Международных конференций.

Личный вклад диссертанта

В диссертации использованы только те результаты, в получении которых автору принадлежит определяющая роль. Опубликованные работы написаны в соавторстве с членами научной группы. В совместных работах с JI.C. Коханчик, М.В. Бородиным, Н.И. Буримовым, Т.Р. Волк, Л.Я. Серебренниковым, Д.О. Анисимовым, С .А. Смычковым, В.В. Козиком, С.А. Кузнецовой диссертант принимал участие в моделировании, расчетах; в создании экспериментальных установок; в проведении экспериментов по диффузионному формированию планарных волноводов и определению их параметров, по волноводной ГВГ и

визуализации поверхностных ПДС; в обсуждении и интерпретации результатов. Постановка задач исследований осуществлялась научным руководителем.

Структура, объем и содержание диссертации

Диссертация состоит из Введения, четырех глав, Заключения, списка литературы и Приложения. Полный объем диссертации - 153 страниц, включая 42 рисунка и 6 таблиц. Список литературы содержит 115 наименований.

Содержание работы Введение

Во введении дается обоснование актуальности темы диссертации, формируется цель работы и выносимые на защиту основные научные положения. Определена научная новизна и практическая значимость полученных результатов, кратко излагается содержание диссертации по главам.

Первая глава является обзорной и посвящена нелинейно-оптическим эффектам в волноводных и периодических доменных структурах, сформированных в сегнетоэлектрических кристаллах ниобата лития, а также исследованиям по распространению света в планарных волноводах, формированию диффузионных оптических волноводов в кристаллах ниобата лития, визуализации периодических доменных структур.

В подразделах 1.1-1.3 представлены основные уравнения и соотношения, необходимые для анализа распространения ТЕ- и ТМ-мод в планарных волноводах, рассмотрено распространение ТМ-мод в щелевой волноводной структуре и поля ТЕ-мод в градиентном волноводе с профилем показателя

преломления Аи(^) ~ с1Г2^.

В подразделе 1.4 рассмотрены вопросы, связанные с влиянием легирования на характеристики объемного кристалла ниобата лития, в частности, на

фоторефрактивные свойства и оптическое повреждение, а также представлены сведения из работ, посвященных диффузионной технологии изготовления планарных оптических волноводов ТкПМЮз и гп:1л№>03.

В подразделе 1.5 представлены результаты исследований, посвященных эффекту генерации второй гармоники на периодических доменных структурах в ниобате лития. Рассмотрены условия синхронизма и квазисинхронизма для ГВГ в объемных кристаллах и на ПДС, соответственно, и обсуждены преимущества квазисинхронизма по сравнению с обычным фазовым синхронизмом. Приведены сведения по работам, посвященным изготовлению периодических доменных структур в объемных образцах ниобата лития. Сделан вывод о перспективности использования ПДС для реализации нелинейно-оптических и модулирующих устройств как в объемных образцах ниобата лития, так и в оптических волноводах на его основе.

Описанию результатов работ по нелинейным спектральным преобразованиям в оптических волноводах на ниобате лития, в частности, по генерации второй гармоники в планарных волноводах при наличии фазовой расстройки, посвящен подраздел 1.6. Здесь введено определение эффективного коэффициента нелинейной оптической восприимчивости второго порядка для

взаимодействия ТЕт - ТЕР и отмечены условия, при которых этот коэффициент характеризует его эффективность в режиме квазисинхронизма.

В подразделе 1.7 представлено описание различных методов визуализации периодических доменных структур. Отмечено, что для развития представлений о сегнетоэлектричестве и для контроля записанных доменных структур, их визуализация представляется необходимой и важной задачей. Наиболее подробно рассмотрен метод микроскопии генерации второй гармоники, который является неразрушающим и просто реализуемым для визуализации доменных структур в кристаллах ниобата лития. Он не требует для своей реализации особого дополнительного оборудования и позволяет получить изображения доменных структур с высоким пространственным разрешением.

В подразделе 1.8 на основе проведенного в первой главе анализа литературы сформулированы основные задачи диссертационной работы.

Вторая глава посвящена исследованию поверхностных ПДС, созданных в подложках У- и Х-срезов 1л№Ю3 и в волноводных структурах ТкЬй^ЪОз У-среза путем локальных дискретных облучений поверхности электронным пучком, нормальным полярной оси 2.

Технология изготовления планарных оптических волноводов Тк1лМЮ3, использовавшихся в экспериментальных исследованиях, кратко описана в подразделе 2.1. Для формирования планарных волноводов Тк1л>Л)Оз использовались оптически полированные пластины У-среза из конгруэнтного ниобата лития. На две из них вакуумным термическим напылением были нанесены пленки Л с толщиной 80 нм. Волноводные структуры формировались методом высокотемпературной диффузии в воздушной атмосфере.

В подразделе 2.2 представлены результаты определения параметров профиля показателя преломления полученных волноводных структур с использованием измеренных на длинах волн X = 526,5; 623,8 и 1053 нм спектров | эффективных показателей преломления волноводных мод и показателя преломления подложки и его аппроксимации функцией вида Ьп(у/И) ~ сЬ (у/И). Установлено, что полученные волноводы поддерживают распространение двух мод ТЕ-поляризации в ИК-диапазоне и пяти ТЕ-мод в зеленой области спектра. Проведенное в подразделе 2.3 сравнение профилей приращения показателя преломления в виде функции Ьп(у/И) ~ сЬ"2(у//г) и функции Гаусса 5Л^О) = ДЛ^ехр(-//б2) с параметрами ЛЛ^ = 0,0195 и Ъ = 3,46 мкм на длине

волны 632,8 нм позволило ввиду их близости аппроксимировать профиль концентрации СтТ1 примеси Л для полученных ранее волноводов с использованием их линейной связи. Это позволило оценить значение максимальной концентрации Т1 в волноводном слое, как СтП = 6,47 мол%.

Аналитические выражения для распределения полей мод ТЕ\ - ТЕ4 в волноводе с профилем показателя преломления, описываемым функцией 5п(у/И) ~

сЬ^Су/й),

используемые далее при анализе эффективности волноводной ГВГ на поверхностных ПДС в подразделе 2.10, получены в подразделе 2.4. В подразделе 2.5, посвященном описанию методики формирования периодических доменных структур, на основании экспериментально измеренных спектров эффективных показателей преломления мод двух волноводов Тг.1л>ЛэОз на длинах волн 1053 и 526,5 нм (подраздел 2.2), представлены результаты расчета пространственных периодов таких ПДС, обеспечивающих квазисинхронную волноводную ГВГ. Получено, что для сформированных волноводов необходимы доменные структуры с пространственным периодом от 5,9 до 7,5 мкм. Формирование ПДС с такими периодами проводилось Л.С. Коханчик в ИПТМ РАН на растровом электронном микроскопе (РЭМ) 18М-840А с дополнительно встроенной программой ИапоМакег, позволяющей управлять электронным лучом при рисовании по поверхности и контролировать дозы облучения, в пластинах 7-среза нелегированного 1лМЮ3 и в двух описанных выше волноводах Тк1лМЮ3.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Щербина, Веста Вячеславовна, 2014 год

Литература

1. Дмитриев В.Г., Тарасов Л.В. Прикладная нелинейная оптика. - М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. - 512 с.

2. Звелто О. Принципы лазеров / Пер. под науч. ред. Т.А. Шмаонова. -СПб.: Изд-во «Лань», 2008. - 720 с.

3. Розенштерн Э., Винтер Б. Оптоэлектроника. - М.: Техносфера, 2006. -

592 с.

4. Stegeman G.I., Seaton С.Т. Nonlinear integrated optics // J. Appl. Phys. -1985.-V. 58.-P. R58-R77.

5. Голенищев-Кутузов A.B., Голенищев-Кутузов B.A., Калимуллин Р.И. Индуцированные домены и периодические доменные структуры в электро- и магнитоупорядоченных веществах // УФН. - 2000. - Т. 170. - С. 697-712.

6. Шандаров С.М. Фоторефрактивные эффекты в электрооптических

кристаллах / С.М. Шандаров, В.М. Шандаров, А.Е. Манд ель, Н.И. Буримов - Т.:

i

ТУ СУР, 2007. - 242 с.

7. Волноводная оптоэлектроника / Под ред. Т.Тамира. - М.: Мир, 1991. -

575с.

8. Shah M.L. Optical waveguides in LiNb03 by ion exchange technique / M.L. Shah // Appl. Phys. Lett. - 1975. - V. 26. - P. 652.

9. Jackel J.L. Proton exchange for high index waveguides in LiNb03 / J.L. Jackel, C.E. Rice, J.J. Veselka // Appl. Phys. Lett. - 1982. - V. 41, № 7. - P. 607.

10. Ганьшин B.A. Оптические свойства ионообменных световодов в кристаллах LiNb03 Х- и Y-среза / В.А. Ганьшин, Ю.Н. Коркишко // ЖТФ. - 1984. -Т. 54, вып. 2.-С. 383-385.

11. Кострицкий С.М. Приповерхностное легирование кристаллов LiNb03 медью из протон-содержащих расплавов / С.М. Кострицкий, С.Н. Сутулин, А.Н. Сергеев, М.А. Иголинская, О.М. Колесников // Изв. РАН: Сер. неорг. материалы. - 1992. - Т. 28, вып. 8. - С. 1749-1754.

12. Jackel J.L. Proton exchange for high index waveguides in LiNb03 / Jackel J.L., Rice C.E. and Veselka J.J. // Topical Meeting on Integrated and Guided Wave Optics, Asilomar, Calif., January 6-8. - 1982.

13. Rickermann F. Characterization of photorefractive LiNb03 waveguides fabricated by combined proton and copper exchange/ F. Rickermann, D. Kip, B. Gather, E. Kratzig // Phys. Stat. Sol.(a). -1995. - V. 150,1. 2. - P. 763-772.

14. Шандаров B.M. Взаимодействия света с физическими полями в волноводно - оптических структурах в ниобате лития.: дис. д-р физ.-мат. наук: 01.04.03: защищена23.10.1997.-Т., 1998.-324 с.

15. Kaminov I.P. Optical waveguiding layers in LiNb03 and LiTa03 / I.P. Kaminov, J.R. Carruthers // Appl. Phys. Lett. - 1973. - V. 22, № 7. - p. 326-328.

16. Schmidt R.V. Metal-diffused optical waveguides in LiNb03 / R.V. Schmidt, I.P. Kaminow // Appl. Phys. Lett. - 1974. - V. 25, № 8. - P. 458^160.

17. Kip D. Photorefractive optical waveguides // Appl. Phys. B. - 1998. - V. 67. -P. 131.

18. Башкиров А.И. Исследование оптических волноводов в ниобате лития, полученных диффузией железа / А.И. Башкиров, В.М. Шандаров // ЖТФ. - 1989. -Т. 59, вып. 8.-С. 66-69.

19. Kip D. Concentration and refractive index profiles of titanium and iron diffused planar LiNb03 waveguides / D. Kip, B. Gather, H. Bendig, E. Kratzig // Phys. Stat. Sol. - 1993. - A 139. - P. 241.

20. Tsonev I. Ti:LiNb03 optical waveguides /1. Tsonev, I. Savatinova, P. Simova // Appl. Phys. - 1981. - V. 24, № 3. - P. 205-209.

21. Попов В.JI. Исследование планарных волноводов, полученных в ниобате лития последовательной диффузией титана и меди / B.JI. Попов, В.М. Шандаров // ЖТФ. - 1991.-Т. 61, вып. 12.-С. 88-92.

22. Никоноров Н.В., Шандаров С.М.. Волноводная фотоника. Учебное пособие, курс лекций. - СПб: СПбГУ ИТМО. - 2008. - 142 стр.

23. Almeida V.R. Guiding and confining light in void nanostructure / V.R. Almeida, Q. Xu, C.A. Barrios, M. Lipson // Opt. Lett. - 2004. - V. 29. - P. 1209-1211.

24. Бреховских JI.M. Волны в слоистых средах. - М.: Изд-во АН СССР, 1957.-502 с.

25. Ландау Л.Д., Лифшиц Е.М. Квантовая механика. Нерелятивистская теория. Изд. 2-е. - М.: ГИФМЛ, 1963. - 702 с.

26. Справочник по специальным функциям / Под ред. М. Абрамовича и И. Стиган. - М.: Мир, 1979.

27. Volk Т. Lithium Niobate: Defects, Photorefraction and Ferroelectric Switching / T. Volk, M. Wohlecke // Springer-Verlag. - 2008.

28. Сидоров H.B. Ниобат лития: дефекты, фоторефракция, колебательный спектр, поляритоны / Н.В. Сидоров, Т.Р. Волк, Б.Н. Маврин, В.Т. Калинников. -М.: Наука, 2003.-255 с.

29. Volk T.R. Optical-damage-resistant LiNb03:Zn crystal / T.R. Volk, V.I. Pryalkin, N.M. Rubinina // Opt. Lett. - 1990. - V. 15. - P. 996-998.

30. Атучин B.B. Металл-диффузионные оптические волноводы на ниобате лития: технологии, математическое моделирование / В.В. Атучин, Т.Г. Белейчева. - Владивосток: Морской гос. Ун-т им. адм. Г.И. Невельского, 2009. - 279 с.

31. Nakamura М. Use of Ga doping to suppress optical damage in near-stoichiometric LiNb03 crystals / Nakamura Masaru, Takekawa Shunji, Liu Yuowen, Kitamura Kenji // Jpn. J. Appl. Phys. - 2009. - V. 48. - P. 020214.

32. Wen-Hung Huang. Electrooptical modulator fabricated by gallium diffusion in lithium niobate / Huang Wen-Hung, Lin Chia-Wei, Wang Way-Seen // IEEE Photon. Technol. Lett. - 2008. - V. 20, № 13. - P. 1172-1174.

33. Гарсиа M.A. и др. Диффузия титана в ниобате лития и характеристики градиентных световодов // Письма в ЖТФ. - 1978. - т. 4. -N10. - с. 573 - 576.

34. Панькин В.Г. и др. Исследование волноводов, полученных диффузией титана на Y - срезе метаниобата лития // Квантовая электроника. - 1978. - т. 5. -N2.-с. 305-310.

35. Ranganath T.R. Suppression of Li20 out-diffusion from Ti-diffused LiNb03 optical waveguides / Ranganath T.R., Wang S. // Appl. Phys. Lett. -1977. - Vol. 30. -No.8. - P. 376-379.

36. Miyazawa Sh., Guglielmi R., Carenco A. A simple technique for suppressing Li20 out-diffusion in Ti:LiNb03 optical waveguide //Applied Physics Letters. - 1997. -V. 31.-Issue 11.-id. 742.

37. Suhara T. Fabrication of Zn:LiNb03 waveguides by diffusing ZnO in low-pressure atmosphere / T. Suhara, T. Fujieda, M. Fujimura, H. Nishihara // Jpn. J. Appl. Phys. - 2000. - V. 39. - Pt. 2. № 8B. - P. L864-L865.

38. Herreros B. LiNb03 optical waveguides by Zn diffusion from vapor phase / B. Herreros, G. Lifante // Appl. Phys. Lett. - 1995. - V. 66. - P. 1449-1451.

39. Fedorov V.A. Optical and structural characterization of zinc vapor diffused waveguides in LiNb03 crystals / V.A. Fedorov [et al] // J. Europ. Ceram. Soc. - 1999. -V. 19.-P. 1563-1567.

40. Shiller F. Optical characterization of vapor Zn-diffused waveguides in lithium niobate / F. Shiller, B. Herreros, G. Lifante // J. Opt. Soc. Am. A. - 1997. - V. 14. - P. 425-429.

41. Nevado R. Preservation of periodically poled structures in Zn-diffused LiNb03 waveguides // Jpn. J. Appl. Phys. - 2000. - V. 39. - P. L488-L489.

42. Suarez I. Antibody binding on LiNb03:Zn waveguides for biosensor applications // Sensors and actuators B-Chem. - 2005. - V. 107. - P. 88-92.

43. Ruey-Chinh Twu. TE-pass Zn-diffused LiNb03 waveguide polarizer / Twu Ruey-Chinh, Huang Chia-Chih, Wang Way-Seen // Microwave Opt. Technol. Lett. -2006. - V. 48, № 11. - P. 2312-2314.

44. Nevado R., Lifante G. Characterization of index profile of Zn-diffused LiNb03 waveguides // J. Opt. Soc. Am. A. - 1999. - V. 16. - P. 2574-2580.

45. Ming L. High conversion efficiency single-pass second harmonic generation in a zinc-diffused periodically poled lithium niobate waveguide / L. Ming [et al] // Optics Express. - 2005. - V. 13. - P. 4862-4868.

46. Ruey-Chinh Twu. A Zn-diffused Mach-Zender modulator on lithium niobate at 1.55-pm wavelength / Twu Ruey-Chinh [et al] // Microwave Opt. Technol. Lett. -2004. - V. 43. No 2. - P. 142-144.

47. Twu R.C. Zn-diffused 1x2 balanced-bridge optical switch in y-cut lithium niobate I I IEEE Photon. Technol. Lett. - 2007. - V. 19.-P. 1269-1271.

48. Атучин B.B. Исследование оптических волноводов LiTa03:Zn и LiNb03:Zn / B.B. Атучин [и др.]// Автометрия. - 1991. - № 1. - С. 23-27.

49. Young W.M. Photorefractive-damage-resistant Zn-diffused Waveguides in Mg:LiNb03/ W.M. Young [et al] //Opt. Lett. - 1991. - V. 16. - P. 995-997.

50. Young W.M. Fabrication, characterization and index profile modeling of high - damage resistance Zn - diffused waveguides in congruent and MgO:Lithium niobate / W.M. Young, M.M. Fejer, M.J.F. Digonnet, A.F. Marshall, R.S. Feigelson // J. Lightwave Technol. - 1992. - V. 10, № 9. - P. 1238-1246.

51. Ярив А. Оптические волны в кристаллах / А. Ярив, П. Юх. - М. : Мир, 1987.-616 с.

52. Шандаров С. М. Введение в нелинейную оптику. Учебное пособие -Т.:ТУСУР, 2012.-41 с.

53. Блистапов А.А. Кристаллы квантовой и нелинейной оптики. - М.: «МИСИС», 2000. - 432 с.

54. Armstrong J.A. Interactions between light waves in a nonlinear dielectric / J. A. Armstrong, N. Bloembergen, J. Ducuing, and P. S. Pershan // Phys. Rev. - 1962. -V. 127. - P. 1918-1939.

55. Fejer M.M. Quasi-Phase-Matched Second Harmonic Generation: Tuning and Tolerances/ Martin M. Fejer, G. A. Magel, Dieter H. Jundt, and Robert L. Byer // IEEE J. ofQ.E. - 1992. -V. 28, №. 11. - P.2631-2654.

56. Miller G.D. 42%-efficient single-pass cw second-harmonic generation in periodically poled lithium niobate / G. D.Miller, R. G. Batchko, W. M. Tulloch, D. R. Weise, M. M. Fejer, and R. L. Byer // Optics Letters. - 1997. - Vol. 22. - No. 24. -P.1834-1836.

57. Houe M. An introduction to methods of periodic poling for second-harmonic generation / M. Houe, P.D. Townsend // J. Phys. D: Appl. Phys. - 1995. - V. 28. - P. 1747-1763.

58. Sato M. Generation of 6.6-pm optical parametric oscillation with periodically poled LiNb03 / M. Sato, T. Hatanaka, S. Izumi, T. Tanuichi, H. Ito // Appl. Opt. - 1999. -V. 38.-P. 2560-2563.

59. Restoin C. Electron-beam poling on Ti:LiNb03 / C. Restoin, C. Darraud-Taupiac, J.L. Decossas, J.C. Vareille, V. Couderc, A. Barthélémy, A. Martinez, J. Hauden // Appl. Opt. - 2001. - V. 40. - P. 6056-6061.

60. Kitaeva G. Kh. Terahertz generation by means of optical lasers // Laser Phys. Lett. - 2008. - V. 5. - P. 559-576.

61. Sohler W., Suche H. Second-harmonic generation in Ti-diffused LiNb03 optical waveguides with 25 % conversion efficiency // Appl. Phys. Lett. - 1978. - V. 33.-P. 518-520.

62. Sonoda S., Tsuruma I., Hatori M. Second harmonic generation in a domain-inverted MgO-doped LiNb03 waveguide by using a polarization axis inclined substrate //Appl. Phys. Lett. - 1997. - V.71. - P. 3048-3050.

63. Lim E. J., Fejer M. M. and Byer R. L., Second harmonic generation of green light in a periodically-poled LiNb03 waveguide.// Electron Lett. -1989. -V. 25. - P. 174-175.

64. Vincent B. Green light generation in periodically poled Zn doped LiNb03 waveguides fabricated by He+-implantation / B. Vincent, R. Kremer, A. Boudrioua, P. Moretti, Y.-C. Zhang, C.-C. Hsu, L.-H. Peng // Technical Digest of Conference on Lasers and Electro-Optics. - 2005. - P. JTuC3.

65. Hofmann D. Quasi-phase-matched difference-frequency generation in periodically poled Ti:LiNb03 channel waveguides / D. Hofmann, G. Schreiber, C. Haase, H. Herrmann, W. Grundkôtter, R.Ricken, W. Sohler// Opt. Lett. -1999. -V. 24. -P.896-898.

66. Yamada M. First-order quasi-phase matched LiNb03 waveguide periodically poled by applying an external field for efficient blue second-harmonic generation / M. Yamada, N. Nada, M. Saitoh, K. Watanabe // Appl. Phys. Lett. -1993. - V. 62. - P. 435-436.

67. Suhara T., Nishihara H. Theoretical analysis of waveguide second-harmonic generation phase matched with uniform and chirped gratings // IEEE J. of Q.E. - 1990. -V. 26, №.7.-P. 1265-1276.

68. Chad Staus, Thomas Kuech, and Leon McCaughan. Continuously phase-matched terahertz difference frequency generation in an embedded waveguide structure supporting only fundamental modes // Opt. Express. - 2008. - V.16, No. 17. - P. 13296.

69. Soergel E. Visualization of ferroelectric domains in bulk single crystals // Appl. Phys. B. - 2005. - V. 81. -P. 729-752.

70. Pearson G.L., Feldmann W.L. Powder-pattern techniques for delineating ferroelectric domain structures // Phys. Chem. Solids. - 1959. - V. 9. - P. 28

71. Furuhata Y., Toriyama K. New liquid-crystal method for revealing ferroelectric domains // Appl. Phys. Lett. - 1973. - V. 23. - P. 361.

72. Fousek J., Safrankova M., Kaczer J. A new dew method for revealing ferroelectric domains // Appl. Phys. Lett. - 1966. - V. 8. -P. 192.

73. Hooton J.A., Merz W.J. Etch Patterns and Ferroelectric Domains in BaTi03 Single Crystals // Phys. Rev. - 1955. - V. 98. - P. 409.

74. Holstein W.L. Etching study of ferroelectric microdomains in LiNb03 and MgO:LiNb03 // J. Cryst. Growth. - 1996. - V. 171. - P. 477.

75. Nassau H., Levinstein, H.J., Loiacono G.M. The domain structure and etching in ferroelectric lithium niobate. // Appl. Phys. Lett. - 1965. - V. 6. - P. 228.

76. Zhang B.Y. Electron acoustic imaging of BaTi03 single crystals/ B.Y. Zhang, F.M. Jiang, Q.R. Ying, S. Kojima // J. Appl. Phys. - 1996. - V. 80. - P. 1916-1918.

77. Zurbuchen M.A. Ferroelectric domain structure of SrBi2Nb209 epitaxial thin film/ M.A. Zurbuchen, G. Asayama, D.G. Schlom, S.K. Streiffer // Phys. Rev. Lett. -2002. - V.88, №107. - P. 601.

78. Tikhomirov O. Visualization of 180° domain structures in uniaxial ferroelectrics using confocal scanning optical microscopy / O. Tikhomirov, B. Red'kin, A. Trivelli, J. Levy // J. Appl. Phys. - 2000. - V. 87 (4). - P. 1932-1936.

79. Gopalan V., Jia Q.X., Mitchell, T.E. In situ video observation of 180° domain kinetics in congruent LiNb03 crystals // Appl. Phys. Lett. - 1999. - V. 75 (16). - P. 2482-2484.

80. Kay H.F. Preparation and properties of crystals of barium titanate, BaTi03 // Acta Crystallogr. - 1948. - V. 1. - P. 229.

81. Müller M. Investigation of periodically poled lithium niobate crystals by light diffraction / M. Müller, E. Soergel, K. Buse, C. Langrock, M.M. Fejer // J. Appl. Phys. - 2005. - V. 97, № 044. - P. 102.

82. Müller M. Visualization of ferroelectric domains with coherent light / M. Müller, E. Soergel, K. Buse // Opt. Lett. - 2003. - V. 28. - P. 2515-2517.

83. Sugg B. Observation of ferroelectric 180° domains by microphotometry of holographic gratings/ B. Sugg, F. Kahmann, R. Pankrath, R.A. Rupp // Appl. Opt. -1994. - V. 33(23). - P. 5386-5389.

84. Grubsky V. All-optical three-dimensional mapping of 180° domains hidden in a BaTi03 crystal / V. Grubsky, S. MacCormack, J. Feinberg // Opt. Lett. - 1996. -V.21.-P.6.

85. Uesu Y. Optical second harmonic images of 90 deg domain structure in BaTi03 and periodically inverted antiparallel domains in LiTa03 / Y. Uesu, S. Kurimura, Y. Yamamoto // Appl. Phys. Lett. - 1995. - V. 66. - P.2165.

86. Kurimura S., Yoshiaki U. Application of the second harmonic generation microscope to nondestructive observation of periodically poled ferroelectric domains in quasi-phase-matched wavelength converters // J. Appl. Phys. - 1997 - V.81. - P. 369.

87. Bozhevolnyi S.I. Second-harmonic imaging of ferroelectric domain wall / S.I. Bozhevolnyi, J.M. Hvam, K. Pedersen, F. Laureil, H. Karlsson, T. Skettrup, M. Belmonte // Appl. Phys. Lett. -1998. - V.73. - P.1814.

88. Kim S. Direct x-ray synchrotron imaging of strains at 180° domain walls in congruent LiNb03 and LiTa03 crystals / S. Kim, V. Gopalan, B. Steiner // Appl. Phys. Lett. - 2000. - V.77 (13). - P. 2051-2053.

89. Yamada M. Electrically induced Bragg-diffraction grating composed of periodically inverted domains in lithium niobate crystals and its application devices.// Rev. Sci. Instrum. - 2000. - V.71 - P.4010.

90. Myers L.E. Quasi-phase-matched optical parametric oscillators in bulk periodically poled LiNb03 / L.E. Myers, R.C. Eckardt, M.M. Fejer, R.L. Byer, W.R. Bosenberg, and J.W. Pierce // J. Opt. Soc. Am. В12, 2102-2116 (1995).

91. Коханчик JI.С. Периодические доменные структуры, сформированные электронным лучом в пластинах LiNb03 и планарных волноводах Ti:LiNb03 Y-ориентации / Л.С. Коханчик, М.В. Бородин, С.М. Шандаров, Н.И. Буримов, В.В. Щербина, Т.Р. Волк // Физика твердого тела. -2010. - т. 52. - вып. 8. - стр. 1602-1609.

92. Kolchanchik L.S. Optical Investigations of Periodical Domain Structures Created by E-Beam Irradiation in Y-Cut LiNb03 / Kokhanchik L.S., Borodin M.V., Shandarov S.M., Shcherbina V.V., Burimov N.I., Volk T.R., Serebrennikov L.Ya.// Ferroelectrics.-2010.-V.399: l.-P. 1-6.

93. Kokhanchik L.S. Planar domain gratings fabricated by a set of local e-beam irradiations on the Y-cuts of LiNb03 and in the planar waveguide Ti:LiNb03 / Kokhanchik L.S., Borodin M.V., Shandarov S.M., Shcherbina V.V., Burimov N.I., Volk T.R // Ferroclectrics. - 2011. - V.411: 1. - P.71-78.

94. Щербина B.B. Визуализация периодических поляризованных структур в кристаллах ниобата лития и в планарных волноводах на ниобате лития / Щербина В.В, Шандаров С.М., Анисимов Д.О, Буримов Н.И., Бородин М.В., Серебренников ЛЯ., Печенкин А.Ю., Смычков С.А., Коханчик Л.С., Козик В.В, Кузнецова СЛ.// Известия ВУЗов. Физика. - 2010. - Т.53. - № 9/3. - стр. 187-190.

95. Kokhanchik L.S. Optical Characterization of e-Beam-Poled Gratings in a Ti-Diffused Planar Waveguide on Y-Cut of Lithium Niobate / Kokhanchik L.S., Borodin M.V., Shandarov S.M., Shcherbina V.V., Burimov N.I. // Proceedings of the Thematic Meeting: 2"li International Meeting On Materials For Electronic Applications, IMMEA2009, Tunisia. -2009.

96. Анисимов Д.О. Визуализация периодических доменных структур, сформированных электронным лучом в кристаллах Х- и Y-срезов ниобата лития / Анисимов Д.О., Бородин М.В., Щербина В.В., Шандаров С.М., Коханчик JI.C. // В сб. Сборник трудов Международной конференции «Фундаментальные проблемы оптики - 2010» / Под ред. проф. В.Г. Беспалова, проф. С.А. Козлова. - СПб. - 2010 -Т.1.-С. J 35-137.

97. Shandarov S.M. Planar domain structures formed by electron-beam poling in Y- and X-cut LiNb03 and waveguides Zn:LiNb03 / Shandarov S.M., Borodin M.V., Shcherbina V.V., Serebrennikov L.Ya., Burimov N.I., Pechenkin A.YU., Anisimov D.O., Kokhanchik L.S., Kuznetsova S.A., Kozik V.V. // Proceedings of the 2010 IEEE International Symposium on the Applications of Ferroelectrics, ISAF 2010, Co-located with the 10th European Conference on the Applications of Polar Dielectrics, ECAPD 2010. Edinburgh, Scotland. - 2010. - C. 5712226/1-4.

98. Kokhanchik L.S. Optical characterization of periodically-poled structures created by e-bcam in Ti-indiffused planar waveguide on Y-cut lithium niobate crystal / L.S. Kokhanchik, V.V. Shcherbina, S.M. Shandarov, M.V. Borodin, N.I. Burimov and T.R. Volk. // Proceedings of Topical Meeting: Photorefractive Materials, Effects, and Devices Control of Light and Matter. Bad Honnef-Germany. - 2009. - P. 150-151.

99. Kokhanchik L.S. Planar periodically structures formed by E-beam on the lithium niobate substrates for waveguide applications / L.S. Kokhanchik, M.V. Borodin, N.I. Burimov, S.M. Shandarov, V.V. Shcherbina, A.J. Pechenkin, D.O. Anisimov, S.A. Kuznetsova, V.V. Kozik. // Pacific Science Review. - 2010. - V. 12. - No. 1. - P. 109111.

100. Shcherbina V.V. Optical investigations of periodical domain structures on X- and Y-cut lithium niobate / Shcherbina V.V., Shandarov S.M., Borodin M.V., Anisimov D.O., Serebrennikov L.Ya., Kokhanchik L.S. // Abstract CD of 5th EOS Topical Meeting on Advanced Imaging Techniques (AIT 2010), Switzerland-2010.

J 01. Авторское свидетельство СССР №784541 (Способ изготовления интегральных световодов / Калинин С.Б., Шандаров В.М., Шандаров С.М., приоритет от 17.07.1979)

102. Kokhanchik L.S., Punegov, D.V. Micro-scale domain structure formation by e-beam point writing on the Y cut surfaces of LiTa03 crystals // Proceedings of SPIE. -2008. -V.7025. - P.70250.

J 03. Стабильные периодические и периодически-поляризованные структуры, фотонные решетки и сверхрешетки в кристаллах, фотополимерных композициях и оптических волноводах на их основе: промежуточный отчет (этап №3) о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2010-2014 годы государственный контракт от 22 марта 2010 г. № 02.740.11.0553 / С.М. Шандаров и др. - 2011. - 88 с.

104. Гольцер И. В. Оптически активный аналог четвертьволновой пластинки / В. Гольцер, М. Я. Даршт, Б. Я. Зельдович, Н. Д. Кундикова // Квант. Электроника. - 1993. - т. 20. -№.9. - С.916-918.

105. Гудмен Дж. Введение в фурье-оптику / Пер. с англ. под ред. Г.И. Косоурова. - М.: Мир, 1970. - 364 с.

106. Kokhanchik L.S. Surface periodic domain structures for waveguide applications / Kokhanchik L.S., Borodin M.V., Burimov N.I., Shandarov S.M., Shcherbina V.V., Volk Т.К. // IEEE Transactions on Ultrasonics, Ferroelectrics, and Frequency Control. - 2012. - V. 59. - № 6. - P. 1076-1084.

107. Щербина В.В. Формирование и исследование планарных волноводных и периодических доменных структур в кристаллах ниобата лития / Щербина В.В., Бородин М.В., Смычков С.А. // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2012. - Т. 14. - № 4-1. - С.243-247.

108. Аиисичов ДО. Пленарные оптические волноводы Zn:LiNb03 для интегральной и нелинейной оптики / Д.О. Анисимов, М.В. Бородин, А.Ю. Печенкин, С.А. Смычков, С.Ф. Халикулова, В.В. Щербина. // Доклады Томского государственного университета систем управления и радиоэлектроники. - 2010. -№.2 (22), ч.2. -стр. 58-62.

109. Патент 2487084 С1 Российская федерация, МПК C01G9/02, G02B6/10, В81С1/00, C01D15/00, C01G33/00. Способ получения планарного

волновода оксида цинка в ниобате лития [Текст] / Козик В.В., Кузнецова С.А., Шандаров С.М., Щербина В.В., Смычков С.А, Буримов Н.И., Бородин М.В. Патентообладатель: ГБОУ ВПО "Национальный исследовательский Томский государственный университет". №- 2012118121/05; заявл. 03.05.2012; опубл. 10.07.2013; Еюл.№19 - 7 с.

110. Стабильные периодические и периодически-поляризованные структуры, фотонные решетки и сверхрешетки в кристаллах, фотополимерных композициях и оптических волноводах на их основе: промежуточный отчет (этап №2) о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2010-2014 годы государственный контракт, от 22 марта 2010 г. № 02.740.11.0553 / Шандаров С.М. и др. - 2031. - 92 с.

111. Eger D. High intensity illumination effects in LiNb03 and КТЮРО4 waveguides / Egcr D., Arbore M. A., Fejer M. M., and Bortz M. L. // J. Appl. Phys. -1997. - V. 82, №. 3. - P. 996-1005.

112. Shandarov S.M. Planar domain structures formed by electron-beam poling in Y- and X-cut LiNb03 and waveguides Zn:LiNb03 / Shandarov, S.M.; Borodin, M.V.; Shcherbina, V.V.; Serebrennikov, L.Ya.; Burimov, N.I.; Pechenkin, A.Yu.; Anisimov, D.O.; Kokhanchik, L.S.; Kuznetsova, S.A.; Kozik, V.V. // IEEE International Symposium on Applications of Ferroelectrics - ISAF. -2010. - P. 1-4.

113. Стабильные периодические и периодически-поляризованные структуры, фотонные решетки и сверхрешетки в кристаллах, фотополимерных композициях и оптических волноводах на их основе: промежуточный отчет (этап №4) о научно-исследовательской работе в рамках федеральной целевой программы «Научные и научно-педагогические кадры инновационной России» на 2010-2014 го/ч.) государственный контракт от 22 марта 2010 г. № 02.740.11.0553 / Шандаров С.М и др. - 2011. - ЮЗ с.

114. Щербина В.В. Анализ генерации волн терагерцевого диапазона при нелинейном преобразовании света в симметричной щелевой волноводной структуре на ниобате лития / Щербина В.В., Шандаров СМ., Анисимов Д.О.,

Бородин М.В., Серебренников Л.Я., Коханчик Л.С. // Сборник трудов XIII Всероссийской школы-семинара «Физика и применение микроволн» («Волны-2011») Секция 6. -2011. - стр. 21-23.

115. Takushima Y. Design of a LiNb03 ribbon waveguide for efficient difference-frequency generation of terahertz wave in the collinear configuration / Takushima Y., Shin S.Y., Chung Y.C. // Opt. Express - 2007. - Vol. 15, No. 22. - P. 14783-14792.