Special glass for integrated and microoptics

Abstract

A special glass for integrated and microoptics, designed for Ag+-Na+ ion exchange, is introduced. A maximum refractive-index increase of 12.2 ∙ 10-2 (λ = 633 nm) is possible without any silver reduction. To match the numerical aperture to standard fibres, the dilution of AgNO3 is investigated. Profile burying at low temperatures is possible using an eutectic melt of KNO3 and NaNO3 . Diffusion coefficients and melt mobilities are determined from refractive-index profiles of slab waveguides. Field-assisted ion exchange in combination with profile burying enables the generation of matched refractive-index profiles of slab and strip waveguides. Planar microlenses expand the series of possible applications. Ein Spezialglas für die integrierte und Mikrooptik wird vorgestellt, das für den Ag+-Na+-Ionenaustausch entwickelt wurde. Eine maximale Brechzahländerung von 12,2 • 10-2 (λ = 633 nm) ist ohne Silberreduktion möglich. Die Verdünnung der AgNO3-Schmelze zur Anpassung der numerischen Apertur wird untersucht. Die Vergrabung der Brechzahlprofile bei niedrigen Diffusionstemperaturen ist unter Verwendung eines Eutektikums von KNO3 und NaNO3 möglich. Diffusionskoeffizienten und Beweglichkeiten werden aus den Brechzahlprofilen von Schichtwellenleitern ermittelt. Ein feldunterstützter Ionenaustausch gestattet in Verbindung mit Vergrabungsschritten die Erzeugung angepaßter Brechzahlprofile von Schicht- und Streifenwellenleitern. Planare Mikrolinsen erweitern das Feld möglicher Anwendungen.