Abstract

The refractive indices of planar silver-ion-exchanged waveguides have been modified by UV excimer laser irradiation λ=193 nm. The effective index changes of the fundamental modes of the waveguides after exposition are as large as 2×10-2. The procedure permits the fabrication of integrated optical components in a direct way, with neither the use of standard lithography nor previous sensitizing of the substrate. Optical characterization of the irradiated samples is presented. By the use of appropriate masks, we have fabricated planar Bragg gratings.

© 1999 Optical Society of America

Full Article  |  PDF Article

References

  • View by:
  • |
  • |
  • |

  1. K. O. Hill, B. Malo, F. Bilodeau, D. C. Johnson, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 62, 1035 (1993).
    [CrossRef]
  2. M. Verhaegen, J. L. Brebner, L. B. Allard, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 68, 3084 (1996).
    [CrossRef]
  3. S. I. Najafi, Introduction to Glass Integrated Optics (Artech House, Norwood, Mass., 1992).
  4. R. P. Salmio, J. Saarinen, J. Turunen, and A. Tervonen, Appl. Phys. Lett. 66, 917 (1995).
    [CrossRef]
  5. J. E. Roman and K. A. Winick, Opt. Lett. 18, 808 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  6. O. M. Efimov, L. B. Glebov, L. N. Glebova, K. C. Richardson, and V. I. Smirnov, Appl. Opt. 38, 619 (1999).
    [CrossRef]
  7. F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
    [CrossRef]
  8. J. M. White and P. F. Heidrich, Appl. Opt. 15, 151 (1976).
    [CrossRef] [PubMed]
  9. B. Malo, F. Bilodeau, J. Albert, D. C. Johnson, K. O. Hill, Y. Hibino, and M. Abe, Proc. SPIE 2044, 42 (1993).
    [CrossRef]
  10. J. Turunen and F. Wyrowski, eds., Diffractive Optics for Industrial and Commercial Applications (Akademie Verlag, Berlin, 1998), Sec. 1.2.
  11. B. Malo, D. C. Johnson, F. Bilodeau, J. Albert, and K. O. Hill, Opt. Lett. 18, 1277 (1993).
    [CrossRef] [PubMed]
  12. P. E. Dyer, R. J. Farley, and R. Giedl, Opt. Commun. 115, 327 (1995).
    [CrossRef]

1999

1996

F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
[CrossRef]

M. Verhaegen, J. L. Brebner, L. B. Allard, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 68, 3084 (1996).
[CrossRef]

1995

R. P. Salmio, J. Saarinen, J. Turunen, and A. Tervonen, Appl. Phys. Lett. 66, 917 (1995).
[CrossRef]

P. E. Dyer, R. J. Farley, and R. Giedl, Opt. Commun. 115, 327 (1995).
[CrossRef]

1993

K. O. Hill, B. Malo, F. Bilodeau, D. C. Johnson, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 62, 1035 (1993).
[CrossRef]

B. Malo, F. Bilodeau, J. Albert, D. C. Johnson, K. O. Hill, Y. Hibino, and M. Abe, Proc. SPIE 2044, 42 (1993).
[CrossRef]

B. Malo, D. C. Johnson, F. Bilodeau, J. Albert, and K. O. Hill, Opt. Lett. 18, 1277 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

J. E. Roman and K. A. Winick, Opt. Lett. 18, 808 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

1976

Abe, M.

B. Malo, F. Bilodeau, J. Albert, D. C. Johnson, K. O. Hill, Y. Hibino, and M. Abe, Proc. SPIE 2044, 42 (1993).
[CrossRef]

Albert, J.

M. Verhaegen, J. L. Brebner, L. B. Allard, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 68, 3084 (1996).
[CrossRef]

B. Malo, F. Bilodeau, J. Albert, D. C. Johnson, K. O. Hill, Y. Hibino, and M. Abe, Proc. SPIE 2044, 42 (1993).
[CrossRef]

B. Malo, D. C. Johnson, F. Bilodeau, J. Albert, and K. O. Hill, Opt. Lett. 18, 1277 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

K. O. Hill, B. Malo, F. Bilodeau, D. C. Johnson, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 62, 1035 (1993).
[CrossRef]

Allard, L. B.

M. Verhaegen, J. L. Brebner, L. B. Allard, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 68, 3084 (1996).
[CrossRef]

Arnold, G. W.

F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
[CrossRef]

Battaglin, G.

F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
[CrossRef]

Bertoncello, R.

F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
[CrossRef]

Bilodeau, F.

B. Malo, D. C. Johnson, F. Bilodeau, J. Albert, and K. O. Hill, Opt. Lett. 18, 1277 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

B. Malo, F. Bilodeau, J. Albert, D. C. Johnson, K. O. Hill, Y. Hibino, and M. Abe, Proc. SPIE 2044, 42 (1993).
[CrossRef]

K. O. Hill, B. Malo, F. Bilodeau, D. C. Johnson, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 62, 1035 (1993).
[CrossRef]

Brebner, J. L.

M. Verhaegen, J. L. Brebner, L. B. Allard, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 68, 3084 (1996).
[CrossRef]

Calvelli, P.

F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
[CrossRef]

Cattaruzza, E.

F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
[CrossRef]

Dyer, P. E.

P. E. Dyer, R. J. Farley, and R. Giedl, Opt. Commun. 115, 327 (1995).
[CrossRef]

Efimov, O. M.

Farley, R. J.

P. E. Dyer, R. J. Farley, and R. Giedl, Opt. Commun. 115, 327 (1995).
[CrossRef]

Giedl, R.

P. E. Dyer, R. J. Farley, and R. Giedl, Opt. Commun. 115, 327 (1995).
[CrossRef]

Glebov, L. B.

Glebova, L. N.

Gonella, F.

F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
[CrossRef]

Haglund, R. F.

F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
[CrossRef]

Heidrich, P. F.

Hibino, Y.

B. Malo, F. Bilodeau, J. Albert, D. C. Johnson, K. O. Hill, Y. Hibino, and M. Abe, Proc. SPIE 2044, 42 (1993).
[CrossRef]

Hill, K. O.

B. Malo, F. Bilodeau, J. Albert, D. C. Johnson, K. O. Hill, Y. Hibino, and M. Abe, Proc. SPIE 2044, 42 (1993).
[CrossRef]

B. Malo, D. C. Johnson, F. Bilodeau, J. Albert, and K. O. Hill, Opt. Lett. 18, 1277 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

K. O. Hill, B. Malo, F. Bilodeau, D. C. Johnson, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 62, 1035 (1993).
[CrossRef]

Johnson, D. C.

K. O. Hill, B. Malo, F. Bilodeau, D. C. Johnson, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 62, 1035 (1993).
[CrossRef]

B. Malo, D. C. Johnson, F. Bilodeau, J. Albert, and K. O. Hill, Opt. Lett. 18, 1277 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

B. Malo, F. Bilodeau, J. Albert, D. C. Johnson, K. O. Hill, Y. Hibino, and M. Abe, Proc. SPIE 2044, 42 (1993).
[CrossRef]

Malo, B.

B. Malo, F. Bilodeau, J. Albert, D. C. Johnson, K. O. Hill, Y. Hibino, and M. Abe, Proc. SPIE 2044, 42 (1993).
[CrossRef]

B. Malo, D. C. Johnson, F. Bilodeau, J. Albert, and K. O. Hill, Opt. Lett. 18, 1277 (1993).
[CrossRef] [PubMed]

K. O. Hill, B. Malo, F. Bilodeau, D. C. Johnson, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 62, 1035 (1993).
[CrossRef]

Mattei, G.

F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
[CrossRef]

Mazzoldi, P.

F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
[CrossRef]

Najafi, S. I.

S. I. Najafi, Introduction to Glass Integrated Optics (Artech House, Norwood, Mass., 1992).

Polloni, R.

F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
[CrossRef]

Richardson, K. C.

Roman, J. E.

Saarinen, J.

R. P. Salmio, J. Saarinen, J. Turunen, and A. Tervonen, Appl. Phys. Lett. 66, 917 (1995).
[CrossRef]

Salmio, R. P.

R. P. Salmio, J. Saarinen, J. Turunen, and A. Tervonen, Appl. Phys. Lett. 66, 917 (1995).
[CrossRef]

Smirnov, V. I.

Tervonen, A.

R. P. Salmio, J. Saarinen, J. Turunen, and A. Tervonen, Appl. Phys. Lett. 66, 917 (1995).
[CrossRef]

Turunen, J.

R. P. Salmio, J. Saarinen, J. Turunen, and A. Tervonen, Appl. Phys. Lett. 66, 917 (1995).
[CrossRef]

Verhaegen, M.

M. Verhaegen, J. L. Brebner, L. B. Allard, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 68, 3084 (1996).
[CrossRef]

White, J. M.

Winick, K. A.

Appl. Opt.

Appl. Phys. Lett.

R. P. Salmio, J. Saarinen, J. Turunen, and A. Tervonen, Appl. Phys. Lett. 66, 917 (1995).
[CrossRef]

F. Gonella, G. Mattei, P. Mazzoldi, E. Cattaruzza, G. W. Arnold, G. Battaglin, P. Calvelli, R. Polloni, R. Bertoncello, and R. F. Haglund, Appl. Phys. Lett. 69, 3101 (1996).
[CrossRef]

K. O. Hill, B. Malo, F. Bilodeau, D. C. Johnson, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 62, 1035 (1993).
[CrossRef]

M. Verhaegen, J. L. Brebner, L. B. Allard, and J. Albert, Appl. Phys. Lett. 68, 3084 (1996).
[CrossRef]

Opt. Commun.

P. E. Dyer, R. J. Farley, and R. Giedl, Opt. Commun. 115, 327 (1995).
[CrossRef]

Opt. Lett.

Proc. SPIE

B. Malo, F. Bilodeau, J. Albert, D. C. Johnson, K. O. Hill, Y. Hibino, and M. Abe, Proc. SPIE 2044, 42 (1993).
[CrossRef]

Other

J. Turunen and F. Wyrowski, eds., Diffractive Optics for Industrial and Commercial Applications (Akademie Verlag, Berlin, 1998), Sec. 1.2.

S. I. Najafi, Introduction to Glass Integrated Optics (Artech House, Norwood, Mass., 1992).

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 (4)

Fig. 1
Fig. 1

Change in absorption of the waveguides after laser irradiation for doses of 68, 210, and 270 J/cm2.

Fig. 2
Fig. 2

Refractive-index profiles of the ion-exchanged waveguides before 0 J/cm2 and after 210 J/cm2 laser irradiation.

Fig. 3
Fig. 3

Refractive-index profiles of the ion-exchanged waveguides before 0 J/cm2 and after 234 J/cm2 laser irradiation.

Fig. 4
Fig. 4

Evolution of the effective index change of the fundamental mode versus total energy provided to the sample.

Equations (3)

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

η=4/π2sin2πL/λ,
L=0Δnxdx.
nx=n0+Δni expx/d,

Metrics