Разработка, исследование и моделирование процессов изготовления интегрально-оптических элементов в кристаллах ниобата лития тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.27.06, кандидат технических наук Апраксин, Дмитрий Васильевич

• Апраксин, Дмитрий Васильевич
• кандидат технических наук
• 2003

Оглавление диссертации кандидат технических наук Апраксин, Дмитрий Васильевич

Общая характеристика работы

Основные обозначения и сокращения

Введение

1. Интегральная оптика, материалы, процессы изготовления интегрально-оптических устройств и их моделирование

1.1. Интегральная оптика как раздел оптоэлектроники

1.2. Базовые материалы интегральной оптики, основные методы получения волноводных структур

1.2.1. Монокристаллы активных диэлектриков

1.2.2. Полупроводниковые материалы

1.2.3. Ниобат и танталат лития

1.3. Моделирование процессов изготовления интегрально-оптических элементов и их функционирования

1.3.1. Восстановление профиля показателя преломления в градиентных планарных световодах

1.3.1.1. Метод модовой спектроскопии

1.3.1.2. Алгоритмы восстановления профиля показателя преломления

1.3.2. Моделирование профиля показателя преломления ионообменных канальных световодов

1.3.3. Модовый анализ

1.3.3.1. Метод конечных разностей в модовом анализе

1.3.3.2. Метод конечных элементов в модовом анализе

1.3.4. Моделирование распространения световой энергии 42 Выводы по 1 -й главе

2. Метод восстановления профиля показателя преломления градиентных планарных световодов на основе функции Гаусса

2.1. Градиентные планарные оптические волноводы

2.2. Применение обобщённой функции Гаусса

2.3. Методика восстановления профиля показателя преломления градиентных пленарных световодов

2.3.1. Схема расчёта в случае известного значения показателя преломления на поверхности световода

2.3.1.1. Тестовые вычисления и устойчивость схемы расчёта в случае известного значения показателя преломления на поверхности

2.3.2. Схема расчёта в случае если значение показателя преломления на поверхности световода не задано ' 60 2.3.2.1. Графики функции невязки при поиске оптимальных параметров

2.4. Примеры восстановления профиля показателя преломления в градиентных планарных световодах 67 Выводы но 2-й главе

3. Кинетика формирования а-фазных протонообменных световодов в кристаллах ниобата лития

3.1. Особенности получения световодов в ниобате лития

3.2. Подготовка образцов и методы их исследования

3.3. Экспериментальные результаты и их обсуждение

3.3.1. Определение эффективных коэффициентов диффузии

3.3.2. Ионообменное равновесие

3.4. Особенности процесса мягкого протонного обмена 83 Выводы по 3-й главе

4. Разработка метода расчёта профиля показателя преломления ионообменных канальных световодов и моделирование распространения световой энергии

4.1. Актуальность и особенности решения задачи расчёта профиля показателя преломления ионообменных канальных световодов

4.1.1. Концентрационно-зависимая диффузия

4.1.2. Связь между концентрацией протонов и показателем преломления

4.2. Метод расчёта профиля показателя преломления ионообменных канальных световодов

4.3. Разработка программного модуля расчёта профиля показателя преломления ионообменных канальных световодов

4.4. Примеры расчётов с использованием разработанного программного обеспечения

4.5. Оптимизация топологии Y-разветвителя 109 Выводы по 4-й главе 116 Заключение и основные выводы 116 Литература

Общая характеристика работы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Разработка, исследование и моделирование процессов изготовления интегрально-оптических элементов в кристаллах ниобата лития»

Одним из наиболее перспективных методов формирования поверхностных слоев в кристаллах ниобата лития, обладающих оптическими и акустическими волноводными свойствами, является протонный обмен, заключающийся в замене ионов лития в кристаллах LiNb03 на протоны из специальных расплавов и растворов. Данный метод относительно технологически прост и позволяет реализовывать интегрально-оптические схемы с высокими требуемыми параметрами. Однако, несмотря на технологическую простоту метода, протонообменные световоды характеризуются сложным структурно-фазовым многообразием. Различные фазы обладают существенно различающимися оптико-физическими свойствами. Формирование струкгур, содержащих несколько фаз сущсстнснпо ухудшает качество интегрально-оптических схем из-за дополнительного рассеяния света на фазовых границах. Поэтому, разработка технологических процессов изготовления интегрально-оптических схем требует проведения исследований кинетики формирования фазово-однородных световодов, содержащих оптимальную фазу. Актуальным является разработка методов моделирования конкретных интегрально-оптических схем, учитывающих кинетические параметры процесса.

В связи с вышеизложенным, диссертационная работа, посвященная моделированию и экспериментальному исследованию интегрально-оптических элементов в кристаллах ниобата лития, полученных методом протонного обмена является весьма актуальной. Действительно, в последнее время наблюдается стремительный рост спроса на такие элементы в связи с развитием волоконно-оптических линий связи. Однако, моделирование воздействия различных технологических и топологических факторов на параметры интегрально-оптических элементов, прежде всего фазовых и амплитудных модуляторов, посвящено очень мало работ. Данная работа является одной из первых в данной области и ставит целью восполнить этот пробел.

Цели диссертационной работы включают разработку, исследование и моделирование процессов изготовления интегрально-оптических элементов в кристаллах ниобата лития методом протонного обмена. Основные задачи, определяемые целями работы:

• Разработка нового метода восстановления профиля показателя преломления в градиентных планарных световодах.

• Изучение кинетики формирования фазово-однородных световодов в кристаллах ниобата лития. Исследование особенностей протекания процесса.

• Разработка универсального метода моделирования интегрально-оптических элементов, формируемых различными технологическими процессами. Моделирование распространения света в интегрально-оптических устройствах, полученных методом высокотемпературного протонного обмена.

Научная новизна диссертационной работы:

• Разработан метод восстановления профиля показателя преломления градиентных планарных световодов. Метод позволяет восстанавливать профили различных видов.

• Изучена кинетика формирования фазово-однородных световодов в кристаллах ниобата лития. Исследованы особенности процесса формирования. Определены коэффициенты самодиффузии протонов и ионов лития в a-HxLi|.xNb03.

• Разработан универсальный метод моделирования профиля показателя преломления для канальных протонообменных световодов, полученных методами прямого и обратного обмена, а также протонного обмена с последующим отжигом.

• Разработай метод моделирования распространения световой энергии в интегральио-оптических схемах на базе коммерчески доступного программного обеспечения, путём его усовершенствования.

• Исследовано влияние технологических параметров и топологии на оптические свойства ряда интегрально-оптических элементов, получаемых в кристаллах ниобата лития методом протонного обмена.

Практическая ценность результатов работы состоит в том, что работа выполнялась в рамках проекта по разработке элементной базы волоконно-оптического гироскопа, в частности многофункционального интегрально-оптического элемента на кристалле ниобата лития, выполняющего функции разветвителя, поляризатора и модулятора лазерного излучения. Наиболее практически важными результатами работы следующие:

• Разработана оптимальная топология Y-разветвителя, полученного методом высокотемпературного протонного обмена.

• Разработан и программно реализован метод восстановления ППП в градиентных планарных световодах.

Научные положения, выносимые на защиту: 1. Температурные зависимости коэффициентов самодиффузии протонов и ионов лития в a-HxLii.xNb03 фазе.

2. Метод восстановления ППП в градиентных планарных световодах, позволяющий восстанавливать профили различных видов.

3. Универсальный метод моделирования ППП для канальных протонообменных световодов, формируемых методами прямого и обратного протонного обмена, а также протонного обмена с последующим отжигом.

4. Метод моделирования распространения световой энергии в интегрально-оптических схемах. Оптимальная топология Y-разветвителя, полученного методом протонного обмена.

Апробация работы. Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались на:

1. Восьмая всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика-2001", Москва, 18,19 апреля 2001 г.

2. Первая Российская конференция молодых учёных по физическому материаловедению, г. Калуга, 4-7 октября 2001 г.

3. Девятая всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика-2002", Москва, 17,18 апреля 2002 г.

4. Simposium and Summer School "Nano and Giga Challenges in Microelectronics Rcscarch and Opportunities in Russia", Moscow, September 10-13, 2002.

5. IV Международной научно-технической конференции "Электроника и информатика-2002", Москва, Зеленоград, 19-21 ноября 2002 г.

6. SPIE International conference "Integrated Optical Devices: Fabrication and Testing", Belgium, Brugge, 2002.

7. Десятая всероссийская межвузовская научно-техническая конференция студентов и аспирантов "Микроэлектроника и информатика-2003", Москва, 23,24 апреля 2003 г.

8. 5th International Workshop on Laser & Fiber-Optical Networks Modelling, Alushta, Ukraine, 2003.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 14 печатных работ, в том числе: 2 в журнале «Известия ВУЗов, серия Электроника.», 1 статья в журнале

Microelectronics Engineering, 1 в сборнике Proceedings of SPIE, а также материалы (статьи и тезисы докладов) российских и международных конференций.

Структура и объём диссертации. Диссертация состоит из введения, четырёх глав, основных результатов и выводов по работе, содержит 126 страниц машинописного текста, включая 10 таблиц, 36 рисунков и список литературы в количестве 103 наименований.

Заключение диссертации по теме «Технология и оборудование для производства полупроводников, материалов и приборов электронной техники», Апраксин, Дмитрий Васильевич

Выводы по 4-й главе

1. Разработан универсальный метод моделирования ППП для канальных протонообменных световодов, полученных методами прямого и обратного обмена, а также протонного обмена с последующим отжигом.

2. Предложена схема взаимодействия между созданным программным обеспечением моделирования ППП канальных световодов и программным обеспечением моделирования распространения световой энергии.

3. Разработан метод моделирования распространения световой энергии в интегрально-оптических схемах на основе коммерчески доступного программного обеспечения BPMCAD.

4. Исследовано влияние технологических параметров и топологии на оптические свойства интегрально-оптического элемента МИОЭ, изготовляемого в кристаллах ниобата лития методом МПО. Приведена оптимальная топология Y-разветвителя.

Заключение и основные выводы

1. Показана практическая значимость задачи восстановления профилей показателя преломления (ППП) и приведён подход для её решения -применение метода модовой спектрометрии и метод ВКБ. Указаны трудности и ограничения восстановления ППП в одно- и двухмодовых световодах.

2. Предложено использование обобщенной функции Гаусса для описания ППП градиентных планарных световодов. Приведены достоинства и недостатки такого подхода.

3. Разработан метод, позволяющий эффективно и достоверно восстанавливать ППП в планарных световодах. Рассмотрено два алгоритма - для двухмодовых световодов и для световодов, поддерживающих распространение трёх или более мод. Метод обладает универсальностью, простотой реализации и хорошей устойчивостью к ошибкам в исходных данных и ошибкам округления, связанным с машинным представлением чисел с плавающей запятой.

4. Проведен расчет ППП в различного типа протонообменных световодах в кристаллах ниобата лития конгруэнтного и стехиометрического составов, а также в кристаллах, легированных оксидом магния.

5. С помощью вторично-ионной масс-спектроскопии и оптических измерений изучено распределения протонов и впервые определены температурные зависимости эффективного коэффициента диффузии и коэффициенты самодиффузии водорода и лития в кристаллах Х-среза LiNb03, при протекании процессов формирования фазово-однородных волноводов методом мягкого протонного обмена (МПО).

6. Разработан универсальный метод моделирования ППП для канальных протонообменных световодов, полученных методами прямого и обратного обмена, а также протонного обмена с последующим отжигом.

7. Разработан метод моделирования распространения световой энергии в интегрально-оптических схемах на основе коммерчески доступного программного обеспечения BPMCAD.

8. Исследовано влияние технологических параметров и топологии на оптические свойства многофункционального интегрально-оптического элемента, изготовляемого в кристаллах ниобата лития методом МПО.

118

Список литературы диссертационного исследования кандидат технических наук Апраксин, Дмитрий Васильевич, 2003 год

1. Электроника: Энциклопедический словарь/Гл. ред. В. Г. Колесников, - М.: Сов. энциклопедия, 1991. - 688 с.

2. Семенов А. С., Смирнов В. Л., Шмалько А. В. Интегральная оптика для систем передачи и обработки информации. М.: Радио и связь, 1990. - 224 с.

3. Справочник по волоконно-оптическим линиям связи/Л. М. Андрушко, В. А. Вознесенский, В. Б. Каток и др.; Под ред. С. В. Свечникова и Л. М. Андрушко. Киев: Техника, 1988.-239 с.

4. Толстихин В. И., Еленский В. Г. Электроабсорбционные эффекты и приборы в интегральной оптоэлектронике//Зарубежная радиоэлектроника. 1988. №5. -С. 45-64.

5. Силин А. П. Полупроводниковые сверхрешётки//У спехи физических наук. -1985.-Т. 147, вып. 3.-С. 485-521.

6. Оптические волноводы на основе эпитаксиальных слоев ниобата лития/А. П. Воронов, М. Б. Космына, А. П. Остроуменко, А. В. Шмалько и др.//Письма в ЖТФ. 1982. - Т.8, вып. 13. - С. 806-809.

7. Тонкоплёночные световоды на основе эпитаксиальных слоёв твёрдых растворов ниобата лития/М. В. Лазарев, Р. С. Мадоян, Б. В. Сухарев, О. А. Хачатурян//Письма в ЖТФ. 1984. - Т. 10, вып. 1. - С. 244-248.

8. Хансперджер Р. Интегральная оптика. Теория и технология: Пер с англ ./Под ред. В. А. Сычугова. М.: Мир, 1985. - 384 с.

9. Волноводные брэгговские модуляторы света на основе кристаллов CdSxSej. х/з. Э. Буачидзе, И. В. Василищева, В. Н. Морозов, и др.//Квантовая электроника. 1986. - Т. 13, № 4. - С. 698-703.

10. Zachariasen W. Н. Untersuchungen uber die Kristallstructur von Sesquioxygen und Verbindungen AB03//Skrifter Der Norske Videnskaps Akademi Oslo, I. Mat-Naturv. Klasse, 1928, N4.

11. Ballman A. A. Growth of piezoelectric and ferroelectric materials by Czochralski technique//.!. Am. Ceram. Soc., 1965, v. 48, p. 112.

12. Федулов С. А., Шапиро 3. И., Ладыженский П. Б., Выращивание кристаллов LiNb03, LiTa03 и NaNb03 методом Чохральского//Кристаллография, 1965, т. 10, с. 218.

13. Nassau К., Levinstein Н. J., Loiacono G. М. Ferroelectric lithium niobatc 1. Growth, domain structure, dislocations and etching//J. Phys. Chem. Solids, 1966a, v. 27, N 4, p. 983-988.

14. Nassau K., Levinstein H. J., Loiacono G. M. Ferroelectric lithium niobate 2. Preperation of single domain crystals//J. Phys. Chem. Solids, 1966b, v. 27, N 4, p.989.996.

15. Кузьминов Ю. С. Ниобат и танталат лития материалы для нелинейной оптики//М., Наука, 1975, 297 с.

16. Кузьминов 10. С. Электрооптический и нелинейно-оптический кристалл ниобата лития//М., Наука, 1987, 264 с.

17. Weis R. S., Gaylord Т. К. Lithium niobate: Summary of Physical properties and crystal structure//Appl. Phys. A, 1985, v. 37, p. 191.

18. EMIS Datareviews series N 5, Properties of Lithium Niobate, INSPEC, London, 1990.

19. Yamada Т., Niizeki N., Toyoda H. Curie point and lattice constants of lithium tantalite//Jpn. J. Appl. Phys., 1968, v. 7, p. 298-299.

20. Barns R. L., Carruthers J. R. Lithium tantalite single crystal stoichiometry//J. Appl. Cryst., 1970, v. 3, p. 395-399.

21. Shah M. L. Optical waveguides in LiNb03 by ion exchange technique//Appl. Phys. Lett., 1976, v.26, N 11, p.652-653.

22. Jackel J. L. Optical waveguides in LiNb03: thallium-lithium ion exchange//Appl. Phys. Lett., 1980, v.37, N 8, p. 739-741.

23. Jackel J. L., Rice С. E. Variation in waveguides fabricated by immersion in AgN03 and T1N03: the role of hydrogen//Appl. Phys. Lett., 1982, v.41, N 6, p.508-510.

24. Ганмпин В. А., Иванов В. 111., Коркишко Ю. Н., Петрова В. 3. Особенности ионного обмена в кристаллах ниобата лития//ЖТФ, 1985, т.55, N10, с.2070-2072.

25. Ганыпин В. А., Коркишко Ю. Н., Петрова В. 3. Метод ионного обмена в технологии получения световодов в кристаллах ниобата лития//Электронная промышленность, 1984, N8, с.28-32.

26. Fedorov V. A., Ganshin V. A., Korkishko Yu. N., Morozova Т. V. Double ion exchange for high-index waveguides in LiTa03//Electronics Letters, 1992, v.28, N 18, p.1704-1705.

27. Pun E. Y. B. Proton exchange technology for integrated optics application//in Integrated Optics and Optoelectronics, Ka-Kha Wong, M. Razeghi (Editors), Proc. SPIE, 1993, V.CR45, p.44-70.

28. Zang D. Y. Waveguide optical planar lenses in LiNb03 theory and experiment//Opt. Commun., 1983, v.47, N 4, p.248-250.

29. Zang D. Yu., Tsai C. S. Single-Mode Waveguide Microlenses and Array Fabrication in LiNb03 using Titanium Indiffused Proton-Exchange Technique//Appl. Phys. Lett., 1985, v.46, N 8, p.703-705.

30. Papuchon M., Vatoux S. Integrated Optical polariser on LiNb03:Ti Channel Waveguides Using Proton Exchange//Electronics Lett., 1983, v. 19, N 16, p.612-613.

31. Mahapatra A, Robinson W. S. Integrated Optic Ring Resonators made by Proton Exchange in lithium niobate//Appl. Optics, 1985, v.24, N 15, p.2285-2286.

32. Mc Meerin S., De La Rue R. M. Novel Transverse Electro-Optic Waveguide Phase Modulator realised in Titanium-Diffused and Proton-Exchanged LiNb03//Electr. Lett., 1989, v.25, N 20, p.853-854.

33. Волков В. А., Ганыпин В. А., Епихин E. H., Кваша М. Ю., Коркишко Ю. Н. Интегрально-оптический анализатор спектра с планарной ионообменной линзой//Труды межрегион, сов. по фунд. пробл. оптоэлектроники, Оптоэлектроника-89, Баку, 1989, с.210.

34. Yu. N. Korkishko, V. A. Fedorov. ION EXCHANGE IN SINGLE CRYSTALS FOR INTEGRATED OPTICS AND OPTOELECTRONICS. Cambridge International Science Publishing, Cambridge, UK, 1999, 516 p.

35. Золотое Е. М., Киселёв В. А., Сычугов В. А. Оптические явления в тонкоплёночных волноводах//Успехи физ. Наук. 1974. - Т. 112, вып. 2. - С. 231-273.

36. White J.M., Heidrich P.F. Optical Waveguide Refractive Index Profnos Determined from Measurement of Mode Indices: a Simple Analysis//Appl.Optics, 1976, v. 15, N1, pp. 151-155.

37. Дикаев Ю.М., Копылов Ю.А., Котелянский И.М. Простой метод определения профилей диффузионных волноводов//Квантовая Электроника, 1981, т.8, с.378.

38. Chiang K.S. Construction of refractive index profiles of planar dielectric waveguides from the distribution of effective indices.//J.Lightwave Techn., 1985, v.3, N2, pp.385-391.

39. Mathey P, Jullien P. Numerical analysis of a WKB inverse method in view of index profile reconstruction in diffused waveguides // Optics Communications. -1996.-Vol. 122.-P. 127-134.

40. Matthias Guntau, Andreas Br£uer, Wolfgang Karthe, and Torsten Pofiner Numerical Simulation of Ion-Exchange in Glass for Integrated Optical Components // Journal of lightwave technology. 1992. - Vol. 10, № 3. - P. 312315.

41. О. C. Zeinkiewicz, The Finite Element Method. London: McGraw-Hill, 1977.

42. M. S. Stern, Semivectorial polarized finite difference method for optical waveguides with arbitrary index profiles//Proc. Inst. Elect. Eng. 1993. - vol. 135, pp. 56-63.

43. S. Seki, T. Yamanaka, and K. Yokoyama, Two-dimensional analysis of optical waveguides with a nonuniform finite difference method//Proc. Inst. Elect. Eng. -1991-vol. 138, pp. 123-127.

44. K. L. Johnson, Nonuniform semivectorial finite difference analysis of dielectric optical waveguide structures//M.S. thesis, University of Minnesota, Department of Electrical Engineering, 1993.

45. В. А. М. Rahman and J. В. Davies Finite element analysis of optical and microwave problems//IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 1983. - vol. MTT-32, pp. 20-28.

46. M. Koshiba, K. Hayata, and M. Suzuki Improved finite element formulation in terms of the magnetic fields vector for dielectric waveguides/ЛЕЕЕ Trans. Microwave Theory Tech. 1985. - vol. MTT-33, pp. 227-233.

47. F. A. Fernandez and Y. Lu Variational finite element analysis of dielectric waveguides with no spurious solutions//Electron. Lett. 1990. - vol. 26, pp. 2125-2126.

48. J. F. Lee, D. K. Sun, and Z. J. Cendes Full wave analysis of dielectric waveguides using tangential finite elements//IEEE Trans. Microwave Theory Tech. 1991. -vol. MTT-39, pp. 1262-1271.

49. M. D. Feit and J. A. Fleck, Light propagation in graded-index optical fibers//Appl. Opt. 1978 - vol. 17, pp. 3990-3998.

50. D. Yevick, A guide to electric field propagation techniques for guided-wave optics//Opt. Quantum Electron. 1994. - vol. 26, pp. 185-197.

51. L. Eldada, M. N. Ruberto, R. Scarmozzino, M. Levy, and R. M. Osgood Jr. Laser-fabricated low-loss single-mode waveguiding devices in GaAs//J. Lightwave Technol. 1992. - p. 1610.

52. L. Eldada, M. N. Ruberto, M. Levy, R. Scarmozzino, and R. M. Osgood Jr. Rapid direct fabrication of active electrooptic modulators in GaAs//J. Lightwave Technol. 1994, p. 1588.

53. I. Ilic, R. Scarmozzino, R. M. Osgood Jr., J. T. Yardley, K. W. Beeson, and M. J. McFaiiand Modeling multimode-input star couplers in polymers//J. Lightwave Technol. 1994, p. 996.

54. L. Eldada, R. Scarmozzino, R. M. Osgood Jr., D. C. Scott, Y. Chang, and H. R. Fetterman Laser-fabricated delay lines in GaAs for opticallysteered phased-array radar//J. Lightwave Technol. 1995, p. 2034.

55. M. Hu, R. Scarmozzino, M. Levy, and R. M. Osgood Jr. A low-loss and compact waveguide Y-branch using refractive index tapering//Photon. Technol. Lett. -1997.-vol. 9, pp. 203-205.

56. M. Hu, J. Z. Huang, R. Scarmozzino, M. Levy, and R. M. Osgood Jr. Tunable Mach-Zehnder polarization splitter using height-tapered y-branches//Photon. Technol. Lett. 1997. - vol. 9, pp. 773-775.

57. J. Fujita, M. Levy, R. Scarmozzino, R. M. Osgood Jr., L. Eldada, and J. T. Yardley Integrated multistack waveguide polarizer//Photon. Technol. Lett. 1998. -vol. 10, pp. 93-95.

58. R. Clauberg and P. Von Allmen Vectorial beam propagation method for integrated optics//Electron. Lett. 1991. - vol. 27, p. 654.

59. W. P. Huang and C. L. Xu Simulation of three-dimensional optical waveguides by a full-vector beam propagation method//J. Quantum Electron. 1993. - vol. 29, p. 2639.

60. D. Yevick and M. Glasner Analysis of forward wide-angle light propagation in semiconductor ribwaveguides and integrated-optic structures//Electron. Lett. -1989. vol. 25, pp, 1611-1613.

61. G. R. Hadley Wide-angle beam propagation using Pade approximant operators//Opt. Lett. 1992. - vol. 17, p. 1426.

62. H. J. W. M. Hoekstra, G. J. M. Krijnen, and P. V. Lambeck New formulations of the beam propagation method based on the slowly varying envelope approximation//Opt. Commun. 1993. - vol. 97, pp. 301-303.

63. G. R. Hadley Multistep method for wide-angle beam propagation//Opt. Lett. -1992.-vol. 17, p. 1743.

64. P. Kaczmarski and P. E. Lagasse Bidirectional beam propagation method// Electron. Lett. 1988. - vol. 24, pp. 675-676.

65. Y. Chung and N. Dagli Modeling of guided-wave optical components with efficient finite-difference beam propagation methods// in Tech. Dig. IEEE AP-S Int. Symp. 1992. - vol. 1, pp. 248-251.

66. Y. Chiou and H. Chang Analysis of optical waveguide discontinuities using the Pade approximants//Photon. Technol. Lett. 1997. - vol. 9, pp. 964-966.

67. II. Rao, R. Scarmozzino, and R. M. Osgood Jr. A bidirectional beam propagation method for multiple dielectric interfaces//Photon. Technol. Lett. 1999. - vol. 11, pp. 830-832.

68. Hunsperger R. G. Integrated Optics: Theory and Technology. Berlin; Heidelberg: Springer-Vcrlag, 1982, 1984, 1991.

69. Bao Xue Chen, Hiromi Hamanaka, Kokuya Iwamura. Recovery of refractive-index profiles of planar graded-index waveguides from measured mode indices: an iteration method//Optical Society of America. 1992. - Vol. 9, N 8. - P . 13011305.

70. Shi L. P., Pun E. Y. В., Chung P. S. Extended IWKB method for determination of the refractive-index profile in optical waveguides//Optical letters. 1995. - Vol. 20, N 15.-P. 1622-1624.

71. K. S. Chiang, C. L. Wong, H. P. Chan, and Y. T. Chow Refractive-index profiling of graded-index planar waveguides from effective indexes measured for both mode types and at different wavelengths//J. Lightwave Technol. 1996. - vol. 14, pp. 827-832.

72. K. S. Chiang, C. L. Wong, S. Y. Cheng, and H. P. Chan Refractive-index profiling of graded-index planar waveguides from effective indexes measured with different external refractive indexes//J. Lightwave Technol. Oct. 2000. - vol. 18, N. 10.

73. John Nikolopoulos, Gar Lam Yip. Theoretical Modeling and Characterization f ^ Annealed Proton-Exchanged Planar Waveguides in z-cut LiNb03//Journal of lightwave technology. 1991. - Vol. 9, N 7. - P. 864-870.

74. G. L. Yip and J. Albert Characterization of planar optical waveguides by K+-ion exchange in glass//Opt. Lett. 1985. - vol. 10, p. 151.

75. Jackel J. L., Rice С. E., Veselka J. J. Proton exchange for high-index waveguides in LiNb03 // Appl. Phys. Lett., 1982, V. 41, № 7, P. 607-608.

76. Korkishko Yu. N., Fedorov V. A. Structural phase diagram of HxLii.xNb03 waveguides: the correlation between structural and optical properties // IEEE J. Select. Topics Quantum Electron, 1996, № 2, P. 187-196.

77. Korkishko Yu. N., Fedorov V. A. Relationship between refractive indices and hydrogen concentration in proton-exchanged LiNb03 waveguides // J. Appl. Phys., 1997, V. 82, P. 171-183.

78. Korkishko Yu. N., Fedorov V. A., De Micheli M. P., Baldi P., El Hadi K., Leycuras A. Relationships between structural and optical properties of proton-exchanged waveguides on z-cut lithium niobate // Appl. Opt., 1996, V. 35, P. 7056-7060.

79. Коркишко Ю. H., Федоров В. А. Структурно-фазовая диаграмма протонообменных HxLiixNb03 волноводов в кристаллах ниобата лития // Кристаллография, 1999, т. 44, в. 2, с. 237-246.

80. Suchoski P. G., Findakly Т. К., Leonberger F. J. Stable low-loss proton-exchanged LiNb03 devices with no electro-optic degradation // Opt. Lett., 1988, V. 13, P. 1050-1052.

81. Korkishko Yu. N., Fedorov V. A., Laurell F. Second order optical nonlinearity of different phases in proton exchanged LiNb03 waveguides // in Proceedings of the 9th European Conference on Integrated Optics (ECIO'99), 1999, Torino, Italy, P. 127-130.

82. Korkishko Yu. N., Fedorov V. A., Laurell F. The nonlinear optical properties of different phases in proton exchanged lithium niobate waveguides // IEEE J. Select. Topics Quantum Electron, 2000, V. 6, P. 132-142.

83. Korkishko Yu. N., Fedorov V. A., Feoktistova O. Y. LiNb03 Optical Waveguide Fabrication by High-Temperature Proton Exchange // J. Lightwave Technology, 2000, V. 18, №4, P. 562-568.

84. Коркишко Ю. H., Федоров В. А., Баранов E. А., Морозова Т. В., Падерин Е. М. Метод высокотемпературного протонного обмена для формирования оптических волноводов в ниобате лития // Известия вузов. Серия Электроника, 2001, № 4, С. 47-56.

85. Baldi P., De Micheli М. P., El Hadi К., Nouh S., Cino А. С., Aschieri Р., Ostrowsky D. В. Proton exchanged waveguides in LiNb03 and LiTa03 for integrated lasers and nolinear frequency converters // Opt. Eng., 1998, V. 37, P. 1193-1202.

86. Д. В. Апраксин, Ю. Н. Коркишко, В. А. Фёдоров Восстановление профиля показателя преломления в градиентных планарных световодах, Известия вузов. Электроника. N6, 2002, с. 3-9.

87. Caccavale F. SIMS characterization of optical materials // in Materials Characterization and Optical Probe Technique, R.A. Lessard and H. Franke eds., Proc. SPIE, 1997, CR69, P. 423-459.

88. Garfinkel H.M. Ion exchange equilibria between glass and molten salts // J.Phys.Chem., 1968, v.72, p.4175-4181.

89. Ramaswamy R.V., Srivastava R. Recent advances in ion-exchanged optical waveguides and components // J.Mod.Optics, 1988, v.35, N 6, p.1049-1067.

90. Helfrerich F., Plesset M.S. Ion exchange Kinetics. A Nonlinear Diffusion Problem //J. Chem. Phys., 1958, v. 28, N 3, pp.418-425.

91. Nernst W. // Z.Physik.Chem., 1889, v.2, p.613.

92. Plank M. // Ann. Physik, 1890, v.39, p. 161.

93. Beattie I.R., Davies D.R. The interdiffusion of 2 charged particles (with particular reference to ion-exchange in zeolites) // Phil.Mag., 1957, v.8, N 17, p.599-606.

94. Barrer R.M., Bartholomew R.F., Rees L.V.C. Ion exchange in porous crystals // J. Phys. Chem. Solids, 1963, v, 24, N 2, pp.309-317.

95. Veng Т., Skettrup T. Ion Exchange Model for a Phase Proton Exchange Waveguides in LiNb03 // J. Lightwave Technol., 1998, V. 16, P. 646-649.

96. Ганьшин В. А., Коркишко Ю. H., Особенности обратного ионного обмена в H:LiNb03 световодах // ЖТФ, 1990, Т. 60. Х« 9, С. 153-156.

97. Korkishko Yu. N., Fcdorov V. A., Laurell F. The SHG-Response of Different Phases in Proton Exchanged Lithium Niobate Waveguides // IEEE J.Sel.Topics in Quan. Electron. 2000. - Vol. 6, P. 132-142.

98. Тихонов A. H., Самарский А. А. Уравнения математической физики. M.: Издательство Московского Университета, 1999.

99. Sandeep Т., Vohra and Alan R. Mickelson Diffusion characteristics and waveguiding properties of proton-exchanged and annealed LiNb03 channel waveguides //J. Appl. Phys., december 1989, Vol. 66, N 11, P. 5161-5174.

100. H. Lefevre, The Fiber Optic Gyroscope, Artech House, 1993.

101. Y.N. Korkishko, V.A. Fedorov, and O.Y. Feoktistova LiNb03 optical waveguide fabrication by high-temperature proton-exchange//IEEE J. Lightwave Technol. -2000.-vol. 18,pp. 562-568.1. УТВЕРЖДАЮа'

102. HKmEL.h., проф. Коркишко Ю.Н.2003 г.1. АКТо внедрении результатов диссертационной работы Апраксина Д. В.

103. Разработка, исследование и моделирование процессов изготовления интегрально-оптических элементов в кристаллах ниобата лития".

104. Технический директор д.ф.-м.н., проф.

105. Финансовый директор (главный бухгалтер)

106. УТВЕРЖДАЮ" Проректор МГИЭТ (ТУ) fjQJUJif Поспелов А. С. 2003 г.1. АКТо внедрении результатов диссертационной работы Апраксина Д. В.

107. Разработка, исследование и моделирование процессов изготовления интегрально-оптических элементов в кристаллах ниобата лития".

108. Зав. каф. МПТЭ д.ф.-м.н., проф.