Abstract

Graded-index surface or buried waveguides have been realized by thermal or electrically induced ionic exchange in glass. Deep waveguides can be obtained up to 200 μm when Li+ ions are used. Using Ag+ ions, buried waveguides can be obtained with a maximum index at 80 μm into the substrate. Typical losses for these devices are 0.5 dB/cm. Maximum index variations can be tuned from 0 to 0.11.

© 1980 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. R. M. Doremus, J. Phys. Chem. 68, 2212 (1964).
    [CrossRef]
  2. M. E. Nordberg, E. L. Mochel, H. M. Garfinkel, J. S. Olcott, J. Am. Ceram. Soc. 47, 215 (1964).
    [CrossRef]
  3. T. Izawa, H. Nakagome, Appl. Phys. Lett. 21, 584 (1972).
    [CrossRef]
  4. T. G. Giallorenzi, E. J. West, R. Kirk, R. Ginther, R. A. Andrews, Appl. Opt. 12, 1240 (1973).
    [CrossRef] [PubMed]
  5. P. C. Jaussaud, G. H. Chartier, J. Phys. D: 10, 645 (1977).
    [CrossRef]
  6. G. H. Chartier, P. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 13, 763 (1977).
    [CrossRef]
  7. G. L. Tangonan, L. E. Gorre, D. L. Persechini, Opt. Commun. 27, 358 (1978).
    [CrossRef]
  8. A. Guez, P. C. Jaussaud, G. H. Chartier, Rev. Phys. Appl. 14, 847 (1979).
    [CrossRef]
  9. G. Stewart, C. A. Millar, P. J. R. Laybourn, C. D. W. Wilkinson, R. M. De La Rue, IEEE J. Quantum Electron. QE-13, 192 (1977).
    [CrossRef]
  10. G. H. Chartier, P. C. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 14, 132 (1978).
    [CrossRef]
  11. W. H. Southwell, J. Opt. Soc. Am. 67, 1715 (1977).
  12. P. R. Ashley, W. S. C. Chang, Appl. Phys. Lett. 33, 490 (1978).
    [CrossRef]
  13. R. Ulrich, J. Opt. Soc. Am. 60, 1337 (1970).
    [CrossRef]
  14. M. L. Huggins, K. H. Sun, J. Am. Ceram. Soc. 26, 4 (1943).
    [CrossRef]

1979 (1)

A. Guez, P. C. Jaussaud, G. H. Chartier, Rev. Phys. Appl. 14, 847 (1979).
[CrossRef]

1978 (3)

G. H. Chartier, P. C. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 14, 132 (1978).
[CrossRef]

P. R. Ashley, W. S. C. Chang, Appl. Phys. Lett. 33, 490 (1978).
[CrossRef]

G. L. Tangonan, L. E. Gorre, D. L. Persechini, Opt. Commun. 27, 358 (1978).
[CrossRef]

1977 (4)

W. H. Southwell, J. Opt. Soc. Am. 67, 1715 (1977).

G. Stewart, C. A. Millar, P. J. R. Laybourn, C. D. W. Wilkinson, R. M. De La Rue, IEEE J. Quantum Electron. QE-13, 192 (1977).
[CrossRef]

P. C. Jaussaud, G. H. Chartier, J. Phys. D: 10, 645 (1977).
[CrossRef]

G. H. Chartier, P. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 13, 763 (1977).
[CrossRef]

1973 (1)

1972 (1)

T. Izawa, H. Nakagome, Appl. Phys. Lett. 21, 584 (1972).
[CrossRef]

1970 (1)

1964 (2)

R. M. Doremus, J. Phys. Chem. 68, 2212 (1964).
[CrossRef]

M. E. Nordberg, E. L. Mochel, H. M. Garfinkel, J. S. Olcott, J. Am. Ceram. Soc. 47, 215 (1964).
[CrossRef]

1943 (1)

M. L. Huggins, K. H. Sun, J. Am. Ceram. Soc. 26, 4 (1943).
[CrossRef]

Andrews, R. A.

Ashley, P. R.

P. R. Ashley, W. S. C. Chang, Appl. Phys. Lett. 33, 490 (1978).
[CrossRef]

Chang, W. S. C.

P. R. Ashley, W. S. C. Chang, Appl. Phys. Lett. 33, 490 (1978).
[CrossRef]

Chartier, G. H.

A. Guez, P. C. Jaussaud, G. H. Chartier, Rev. Phys. Appl. 14, 847 (1979).
[CrossRef]

G. H. Chartier, P. C. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 14, 132 (1978).
[CrossRef]

P. C. Jaussaud, G. H. Chartier, J. Phys. D: 10, 645 (1977).
[CrossRef]

G. H. Chartier, P. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 13, 763 (1977).
[CrossRef]

De La Rue, R. M.

G. Stewart, C. A. Millar, P. J. R. Laybourn, C. D. W. Wilkinson, R. M. De La Rue, IEEE J. Quantum Electron. QE-13, 192 (1977).
[CrossRef]

de Oliveira, A. D.

G. H. Chartier, P. C. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 14, 132 (1978).
[CrossRef]

G. H. Chartier, P. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 13, 763 (1977).
[CrossRef]

Doremus, R. M.

R. M. Doremus, J. Phys. Chem. 68, 2212 (1964).
[CrossRef]

Garfinkel, H. M.

M. E. Nordberg, E. L. Mochel, H. M. Garfinkel, J. S. Olcott, J. Am. Ceram. Soc. 47, 215 (1964).
[CrossRef]

Giallorenzi, T. G.

Ginther, R.

Gorre, L. E.

G. L. Tangonan, L. E. Gorre, D. L. Persechini, Opt. Commun. 27, 358 (1978).
[CrossRef]

Guez, A.

A. Guez, P. C. Jaussaud, G. H. Chartier, Rev. Phys. Appl. 14, 847 (1979).
[CrossRef]

Huggins, M. L.

M. L. Huggins, K. H. Sun, J. Am. Ceram. Soc. 26, 4 (1943).
[CrossRef]

Izawa, T.

T. Izawa, H. Nakagome, Appl. Phys. Lett. 21, 584 (1972).
[CrossRef]

Jaussaud, P.

G. H. Chartier, P. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 13, 763 (1977).
[CrossRef]

Jaussaud, P. C.

A. Guez, P. C. Jaussaud, G. H. Chartier, Rev. Phys. Appl. 14, 847 (1979).
[CrossRef]

G. H. Chartier, P. C. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 14, 132 (1978).
[CrossRef]

P. C. Jaussaud, G. H. Chartier, J. Phys. D: 10, 645 (1977).
[CrossRef]

Kirk, R.

Laybourn, P. J. R.

G. Stewart, C. A. Millar, P. J. R. Laybourn, C. D. W. Wilkinson, R. M. De La Rue, IEEE J. Quantum Electron. QE-13, 192 (1977).
[CrossRef]

Millar, C. A.

G. Stewart, C. A. Millar, P. J. R. Laybourn, C. D. W. Wilkinson, R. M. De La Rue, IEEE J. Quantum Electron. QE-13, 192 (1977).
[CrossRef]

Mochel, E. L.

M. E. Nordberg, E. L. Mochel, H. M. Garfinkel, J. S. Olcott, J. Am. Ceram. Soc. 47, 215 (1964).
[CrossRef]

Nakagome, H.

T. Izawa, H. Nakagome, Appl. Phys. Lett. 21, 584 (1972).
[CrossRef]

Nordberg, M. E.

M. E. Nordberg, E. L. Mochel, H. M. Garfinkel, J. S. Olcott, J. Am. Ceram. Soc. 47, 215 (1964).
[CrossRef]

Olcott, J. S.

M. E. Nordberg, E. L. Mochel, H. M. Garfinkel, J. S. Olcott, J. Am. Ceram. Soc. 47, 215 (1964).
[CrossRef]

Parriaux, O.

G. H. Chartier, P. C. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 14, 132 (1978).
[CrossRef]

G. H. Chartier, P. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 13, 763 (1977).
[CrossRef]

Persechini, D. L.

G. L. Tangonan, L. E. Gorre, D. L. Persechini, Opt. Commun. 27, 358 (1978).
[CrossRef]

Southwell, W. H.

W. H. Southwell, J. Opt. Soc. Am. 67, 1715 (1977).

Stewart, G.

G. Stewart, C. A. Millar, P. J. R. Laybourn, C. D. W. Wilkinson, R. M. De La Rue, IEEE J. Quantum Electron. QE-13, 192 (1977).
[CrossRef]

Sun, K. H.

M. L. Huggins, K. H. Sun, J. Am. Ceram. Soc. 26, 4 (1943).
[CrossRef]

Tangonan, G. L.

G. L. Tangonan, L. E. Gorre, D. L. Persechini, Opt. Commun. 27, 358 (1978).
[CrossRef]

Ulrich, R.

West, E. J.

Wilkinson, C. D. W.

G. Stewart, C. A. Millar, P. J. R. Laybourn, C. D. W. Wilkinson, R. M. De La Rue, IEEE J. Quantum Electron. QE-13, 192 (1977).
[CrossRef]

Appl. Opt. (1)

Appl. Phys. Lett. (2)

T. Izawa, H. Nakagome, Appl. Phys. Lett. 21, 584 (1972).
[CrossRef]

P. R. Ashley, W. S. C. Chang, Appl. Phys. Lett. 33, 490 (1978).
[CrossRef]

Electron. Lett. (2)

G. H. Chartier, P. C. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 14, 132 (1978).
[CrossRef]

G. H. Chartier, P. Jaussaud, A. D. de Oliveira, O. Parriaux, Electron. Lett. 13, 763 (1977).
[CrossRef]

IEEE J. Quantum Electron. (1)

G. Stewart, C. A. Millar, P. J. R. Laybourn, C. D. W. Wilkinson, R. M. De La Rue, IEEE J. Quantum Electron. QE-13, 192 (1977).
[CrossRef]

J. Am. Ceram. Soc. (2)

M. E. Nordberg, E. L. Mochel, H. M. Garfinkel, J. S. Olcott, J. Am. Ceram. Soc. 47, 215 (1964).
[CrossRef]

M. L. Huggins, K. H. Sun, J. Am. Ceram. Soc. 26, 4 (1943).
[CrossRef]

J. Opt. Soc. Am. (2)

W. H. Southwell, J. Opt. Soc. Am. 67, 1715 (1977).

R. Ulrich, J. Opt. Soc. Am. 60, 1337 (1970).
[CrossRef]

J. Phys. Chem. (1)

R. M. Doremus, J. Phys. Chem. 68, 2212 (1964).
[CrossRef]

J. Phys. D: (1)

P. C. Jaussaud, G. H. Chartier, J. Phys. D: 10, 645 (1977).
[CrossRef]

Opt. Commun. (1)

G. L. Tangonan, L. E. Gorre, D. L. Persechini, Opt. Commun. 27, 358 (1978).
[CrossRef]

Rev. Phys. Appl. (1)

A. Guez, P. C. Jaussaud, G. H. Chartier, Rev. Phys. Appl. 14, 847 (1979).
[CrossRef]

Cited By

OSA participates in CrossRef's Cited-By Linking service. Citing articles from OSA journals and other participating publishers are listed here.

Alert me when this article is cited.


Figures (8)

Fig. 1
Fig. 1

Value of the maximum index variation obtained for different silver concentrations in the bath.

Fig. 2
Fig. 2

M-line measurement technique.

Fig. 3
Fig. 3

Index profile as determined by M-line technique, followed by inverse WKB method, in the case of spontaneous exchange. Top: (a) 1 min, (b) 2 min, (c) 5 min, (d) 17 min. Bottom: (a) 520°C, (b) 575°C, (c) 620°C.

Fig. 4
Fig. 4

Schematic of the apparatus used to apply the electric field.

Fig. 5
Fig. 5

Refractive-index profile when diffusion is enhanced by an electric field for various diffusion durations at T = 220°C, for a constant current density j = 13.3 A/m2. (a) 1 h, (b) 2 h, (c) 3 h.

Fig. 6
Fig. 6

Buried profiles as measured by a scanning electron microscope.

Fig. 7
Fig. 7

Exchange areas through mask apertures of (a) 22 μm, (b) 64 μm, (c) 96 μm.

Fig. 8
Fig. 8

Electric field occurring in the glass due to electrochemical potentials.

Equations (4)

Equations on this page are rendered with MathJax. Learn more.

n = 1 + { [ K r + XC 0 Δ ( r m ) ] / [ K υ + XC 0 Δ ( υ m ) ] } ,
( Δ n 0 ) cal ( Δ n 0 ) exp Ag Na 0.1119 0.0965 Li Na 0.0103 0.0106
0 n ( x ) dx
e ( r 1 , τ ) = υ τ = μ V 1 τ / π r 1 .

Metrics