研究目的
研究通过超快激光刻写技术在氟化钙(CaF2)晶体内部制备的双轨波导的导波特性。
研究成果
成功研究了氟化钙内部双轨波导的导波特性。直接激光写入诱导折射率变化的数值模拟显示为多模波导，其近场基模与实验结果高度吻合。波导的传输损耗处于先前报道测量值的范围内。偏振相关导波表明这些波导几乎表现得如同完美偏振器。
研究不足
该研究的局限性在于确定注入光束与波导之间模式场重叠的复杂性，这导致对传输损耗的高估。此外，负折射率变化轨迹的亚微米尺寸会引入显著的近场衍射效应。
1：实验设计与方法选择：
本研究采用飞秒激光脉冲在氟化钙（CaF2）晶体内部制备双轨波导，并分析了波导特性与飞秒脉冲写入能量的关系。
2：样品选择与数据来源：
使用特定尺寸的未掺杂氟化钙单晶，样品经光学抛光后随机切割至平行于某些晶面方向。
3：实验设备与材料清单：
以钛宝石再生激光放大器作为飞秒光源，通过Mitutoyo平面复消色差物镜聚焦脉冲，样品置于Newport公司微控X-Y-Z三维位移台上。
4：实验流程与操作步骤：
激光脉冲聚焦于氟化钙样品表面下方，写入光束偏振方向保持与写入路径平行，通过沿预设轨迹移动样品实现三维写入轨迹。
5：数据分析方法：
采用自由空间光束耦合装置观测近场导模光强分布，计算导模功率密度分布，并通过有限差分本征模求解器进行数值模拟。
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