G - Physics – 02 – B
Patent
G - Physics
02
B
G02B 6/12 (2006.01) C03C 23/00 (2006.01) C03C 25/62 (2006.01) G02B 6/26 (2006.01) G02B 6/28 (2006.01)
Patent
CA 2494133
The present invention is directed to the creation of zones of permanently altered refractive index characteristics in glass waveguiding devices, including optical fibers and optical waveguides pre-existed in a glass substrate. Such zones are created in glass using a very high intensity laser beam which is produced by focussing the light output from an ultrafast pulsed laser at a predetermined target region in the glass. The preferred laser is a Ti:Sapphire amplified, frequency-doubled Erbium-doped fiber laser system, providing light pulses of approximately 100 femtosecond duration, each with an energy of between about 1 nanojoule and 1 millijoule, and preferably at a pulse repetition rate of between 500 Hz and 1 GHz. The repetition rate is chosen to deliver pulses faster than the thermal diffusion time over the dimensions of the volume element being modified
La présente invention concerne la création de zones de caractéristiques d'indice de réfraction modifiées de manière permanente dans des dispositifs de guide d'onde de verre, notamment des fibres optiques et des guides d'onde optiques préexistants dans un substrat de verre. Ces zones dans lesquelles l'indice de réfraction a été modifié de manière permanente sont crées dans le verre au moyen d'un faisceau laser de très haute intensité qui est produit par la focalisation de la lumière de sortie d'un laser pulsé ultrarapide au niveau d'une région cible prédéterminée dans le verre. Le laser préféré est un système laser à fibre dopée à l'Erbium à double fréquence, à saphir Ti amplifié, qui délivre des impulsions de lumière d'une durée approximative de 100 femtosecondes, chacune de ses impulsions possédant une énergie comprise entre environ 1 nanojoule et 1 millijoule, et de préférence à une fréquence de récurrence comprise entre 500 Hz et 1 Ghz. Cette fréquence de récurrence est choisie de façon à délivrer des impulsions plus rapide que le temps de diffusion thermique sur les dimensions de l'élément de volume à modifier. Ce dernier processus est destiné à accumuler de la chaleur au point de liquéfier le matériau afin d'augmenter la compliance de ce matériau au processus d'écriture femtoseconde et d'augmenter la barrière thermique ultérieure permettant d'empêcher la relaxation de l'élément structurel écrit et ainsi d'augmenter la durée de vie de ce dispositif ou de sa fonction structurelle. Une ou plusieurs zones de caractéristiques d'indice de réfraction modifiées de manière permanente peuvent être formées dans un dispositif de guide d'onde, tel qu'une fibre optique, par utilisation d'une source de lumière laser, pulsée et focalisée qui génère une région focale dont l'intensité est supérieure au seuil induisant des modifications d'indice de réfraction permanentes dans le dispositif. Cette région focale est alignée avec le dispositif et le déplacement relatif entre cette région focale et le dispositif a pour effet de balayer la région focale à travers le dispositif dans un trajet prédéterminé. Le résultat est une zone à l'intérieur du dispositif dans laquelle les caractéristiques d'indice de réfraction de ce dispositif ont été modifiées de manière permanente de façon à commander l'amplitude, la phase, la propagation spatiale ou les états de polarisation de la lumière à l'intérieur du matériau.
Armstrong Michael
Best Garland
Hill Kenneth O.
Lin Shujie
Miller R. J. Dwayne
Femtonics Corporation
Macrae & Co.
Oz Optics Limited
LandOfFree
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Profile ID: LFCA-PAI-O-1650186