Исследование интегрально-оптических элементов формирования световых пучков тема автореферата и диссертации по физике, 01.04.05 ВАК РФ

ВСЕРОССИЙСКИ^ НАУЧНЫЙ ЦЕНТР "ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ОПТИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ ИМ. С.И.ВАВИЛОВА"

На права:-; рукописи

УДК 621.372

СВЕТОВЫХ ПУЧКОВ

(01.04.05 - оптика)

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата Физико-математических наук

С.-Петербург - 1995

Работа выполнена в НИИ ФООЛИОС ВНЦ "ГОИ им. С.И.Вавилова"

Научный руководитель

доктор Физико-математических наук А.Д.Бережной

Официальные оппоненты

доктор Физико-математических наук А.А.Литовский

кандидат Физико-математических наук Н.В.Никоноров

Ведущая организация

Государственный Университет Телекоммуникаций им. М.А.Бонч-Бруевича

„■■50. Á// . 199J г. в -11 час.

Защита состоите на заседании специализированного совета К 105.01.01 БНЦ "ГОИ им. С.И.Вавилова" (С.-Петербург, 199034, ГОИ)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке института.

Автореферат разослан

• т/г.

Ученый секретарь специализированного совета, кандидат Физико-математических наук

И.Н.Абрамова

©

ЗНЦ.'ТОИ им. С.И.Вавилова", 1995

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы: В настоящее время " "интегральная"оптика--(НО)-----

находится на этапе перехода ог создания отдельных ИО элементов к их обьединению в схемах различных устройств, создаваемых в планарном исполнении. В связи с этим, особую значимость приобретают планарные эпененiы Формирования световых пучков. Эти элементы призваны обеспечивать взаимную оптическую стыковку отдельных элементов между собой и с внешними по отношению к планерному устройству элементами (оптическими волокнами ит.«.), а также связывать волноводные световые пучки с падающими на устройство объемными световыми пучками. В состав этой группы элементов входят такие, как волноводные Фокусирующие устройства, элементы ввода/вывода оптического излучения из волновода, от-ветвители, мультиплексоры и др. . По принципу работы, элементы этой группы можно разделить на активные и пассивные. Активные устройства, Функционирование которых во времени ойесленивается непременным наличием управляющего внешнего воздействия (например, планарные электро-оптическке линзы, дефлекторы и переключатели), позволяют получать управляемые устройства Формирования пучков. Однако, их применение при построении нерегулируемых устройств,(разветвителей каналов и др.) нецелесообразно, поскольку требование наличия внешнего воздействия усложняет элемент и приводит к дополнительному потреблению энергии

устройством.

В данной работе представлены результаты исследований пассивных МО элементов Формирования световых пучков. Такие элементы не потребляют энергию в процессе Функционирования, работая без внешнего управления, а их воздействие на световые пучки определяется собственной конструкцией элементов и остается неизменным во времени. Из всего набора пассивных план-арных элементов, при проведении исследований ограничились тремя базовыми типами таких устройств, позволяющими создавать совместно с активными элементами законченные в Функциональном

отношении варианты оптических схем различных видов ИО устройств, например, устройств обработки радиочастотных сигналов (спектроанали-заторов, корреляторов). Рассматриваемые элементы представлены волно-водными Фокусирующими элементами, устройствами ввода/вывода оптического излучения из волновода и пленарными диафрагмами. Несмотря на большое число известных теоретических и экспериментальных исследований элементов этих групп, многие принципиальные вопросы их построения и Функционирования недостаточно проработаны и требуют дополнительного рассмотрения.

Цель и задачи работы: Целью диссертационной работы является выявление особенностей Физических принципов Функционирования пассивных ио элементов Формирования светового пучка, разработка пригодных для практического использования методов расчетов параметров и свойств этих элементов, а также улучшение их рабочих характеристик.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи: провести комплекс теоретических и экспериментальных исследований прохождения волноводных пучков через пассивные элементы, определить принципы оптимизации их параметров и рассмотреть возможности улучшения их рабочих характеристик за счет модификации конструкций и технологических приемов изготовления этих элементов.

Научная новизна: 3 ходе выполнения работы впервые получен ряд оригинальных результатов, основными из которых являются следующие:

- Выявлены особенности Функционирования ИО геодезических линз (Г/1) сферической формы при освещении приободных участков апертуры.

- Получены аналитические выражения, описывающие гладкие кривые каустики и семейства волновых Фронтов для ГЛ с произвольной Формой углубления.

- Обнаружена способность ГЛ проявлять свойства отрицательной еолно-водной линзы.

- Проведено теоретическое описание конических ГЛ и определены опти-

мальные геометрические параметры углублений для коррекции аберраций б режиме отрицательной волноводной линзы.

- Экспериментально продемонстрирован режим прост ране т аенного деления падающего волноводного пучка на конической ГЛ.

- Разработана методика определения параметров поперечного профиля показателя преломления (ПЛ> в градиентном волноводе, использующая интерФерометрический метод для измерений характеристик мод.

- Проведено описание картины интерференции попутных сферических волн с учетом некомпенсируеиой начальной разности Фаз.

- Разработана и изготовлена универсальная пленарная диафрагма.

- Разработаны методики изготовления и получены образцы элементов ввода/вывода излучения на базе участков градиентных волноводов с переменной толщиной, имеющие рекордно узкие диаграммы направленности шириной до 15 - 30 угловых минут.

Научная и практическая ценность! В результате проведенных исследований теоретически и экспериментально рассмотрены принципы и выявлены особенности работы ряда базовых пленарных пассивных элементов Формирования световых пучков. Предложены методики расчетов их свойств и выработаны рекомендации по оптимизации конструкционных параметров и рабочих характеристик. Предложены и реализованы принципы построения и методы изготовления различных пассивных НО устройств, позволившие получить ряд волноводных элементов с рекордными характеристиками или с расширенными Функциональными возможностями. Результаты рассмотрения в работе модели интерференции попутных сферических волн могут быть использованы в традиционной объемной оптике при решении ряда задач в интерферометрии.

Полученные в ходе выполнения работы новые результаты позволяют создавать пассивные И0 элементы с улучшенными характеристиками, автоматизировать разработку волноводных устройств и, упрощая технологию их изготовления, приблизить переход к их промышленному производству.

Составленные на основе разработанных методик программы дли расчетов характеристик и определению параметров сферических Г/1 и пленарных волноводов внедрены на ПО "Завод Арсенал" (г.Киев) и Научно-исследовательском инженерно внедренческом Центре приоритетных технологий .оптит ческой техники (г.Киев).

Основные защищаемые положении: Выносимые на защиту основные результаты работы могут быть сформулированы следующим образом!

- Теоретическое описание и разработанные методики расчетов основных характеристик волноводных световых пучков при прохождении через Г/1 с углублениями различной Формы

- Теоретическое обоснование и экспериментальное подтверждение возможности использования Г/1 в качестве отрицательных волноводных линз

- Новая методика неразрушающего контроля параметров поперечного распределения ПП в мало- и одномодовых пленарных градиентных волноводах с использованием иммерсирования поверхности образца и интерФе-рометрического метода регистрации

- Теоретическое описание картины интерференции двух попутных сферических волн с учетом их начальной разности Фаз. Методика определения начальной разности Фаз по взаимному расположению полос в исходной интерференционной картине

- Новая конструкция пленарной диафрагмы, универсальной для волнот водных мод разных порядков и поляризаций .

- Реализация сужения в 3 - 5 раз диаграммы направленности элементов ввода/вывода оптического излучения из пленарных волноводов, построенных на безе структур с двумерным градиентом распределении показателя преломления.

Апробация работы: Основные результаты, изложенные в диссертационной работе, обсуждались на III Всесоюзной конференции молодых ученых "Теоретическая и прикладнен оптика"(С.Петербург,1980), III Всесоюзной конференции "Метрология в дальнометрии" (Харьков,19S0), VI Все-

союзной и VII Международной конференциях "Оптика лазеров" (С.Петер-тербург,1970, 1993), IV Европейской конференцию по материален и технологиям "Восток -Запад" (С.Петербург,1973), симпозиуме "Прикладная отика -74" (С.Петербург,1794), Международной конференции OPDIM'95 (Киев,1995), Международной конференции GRIN'95 (Варшава,1995).

Публикации: По материалам диссертации опубликована 21 печатная работа. Список основных публикаций приведен в конце автореферата.

Структура и объем: Диссертация состоит из четырех глав, введения, заключения, списка литературы и двух приложений. Общий объем - 194 страницы, s том числе 52 рисунка на 37 страницах. Список литературы содержит 120 наименований.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во- введении обосновывается актуальность темы диссертации, обозначается предмет, цели и задачи исследований. Приведены структура диссер гации и основные новые положения, полученные в ходе работы.

В первой главе изложены результаты рассмотрения особенностей Формирования волноеодных световых пучков ИО геодезическими линзами, при влекательныни ввиду отсутствия в них ряда видов аберраций.

В первом разделе стриго показана возможность использования дпя Г/1 с произвольными Формой углубления и величиной А (отношением постоянной распространения волноводной моды вне и внутри углубления линзы) общих формул, связывающих смещения падающих лучей от оси, Фокусные расстояния и апертурные углы, а также связь апертурных углов в про-с гранствах предметов и изображений в случае падения на Г/1 гомоцентрических волноводных световых пучков. Получены аналитические выражения для Фокусного расстояния реального луча и параксиального Фокусного расстояния для сферической Г/1 с учетом произвольной величины А. На

основе этих выражений составлено уравнение, решение которого позво-

i

ляет определять значения А, обеспечивающие коррекцию аберрации для заданного участка апертуры сФерической ГЛ.

На основе геометрооптического подхода разработана простая методика определения размера и положения пятна наименьшего рассеяния (ПНР). Приведены алгоритм и примеры расчета геометрических параметров углубления сферической ГЛ - радиуса кривизны углубления и внешнего радиуса линаы на плоской поверхности волновода - по заданным рабочим характеристикам Г/1 для случаев падения на ГЛ параллельного или гомоцентрического осесимметричных волноводных световых пучков.

Второй раздел посвящен рассмотрению волновой аберрации ГЛ, для определения которой производится реконструкция волнового фронта выходящего из ГЛ вопноваднаго пучка, которая, в свою очередь, проводится с использованием построения кривой каустики. В работе показано, что этот метод приводит к простым и удобным аналитическим выражениям, например, для ГЛ конической Формы.

Представив траекторию волноводного луча в пространстве изображений ГЛ в виде однопараметрпческого уравнения прямой, по стандартной методике определяется кривая каустики как огибающая пучка лучей. Выведены в параметрической Форме уравнения гладкой кривой каустики для произвольных ГЛ, освещаемых параллельным или гомоцентрическим волно-водными пучками. Построение аналитических выражений семейства кривых волнового Фронта выходящего пучка осуществлено при их рассмотрении как семейства эвольвент кривой каустики.

Все полученные общие вь|ражения для произвольных ГЛ конкретизированы для случая Г/1 со сферическим углублением. При аналитическом рас- • смотрении особых точек определены особенности хода кривых каустики и семейства волновых Фронтов. Выведенные Формулы привлечены к построению реального волнового фронта на выходе ГЛ при рассмотрении волновой аберрации сферических ГЛ.

В третьем разделе рассмотрено влияние основных децентрировок на Фокусирующие свойства сферических ГЛ. Приведены алгоритмы и примеры расчетов рабочих характеристик при параллельном смещении от оптической

оси и наклоне падающего на ГЛ параллемьного полноводного снегового пучка. Разрабоганныё- методики позволяют рассчитывать для конкретных ГЛ -изменения положения и размеров ПНГ и пятна рассеяния в плоскости параксиального изображения, и выбирать допустимые пределы децентрировок, В четвертом разделе впервые показано, что ГЛ могут Функционировать как волноводные отрицательные линзы. На примере сферической ГЛ выявлены свойство немонотонности изменения апертурного угла в пространстве изображений и явление достижения предельных значений этого апертурного угла и относительного отверстия до момента достижения краевых входных апертур ГЛ, идентифицирован соответствующий луч параллельного падающего во'лноводного пучка и определено смещение этого луча от оптической оси линзы. Б диапазоне линейных входных апертур — . ГЛ Функционирует

в обычном режиме положительной линзы. При смещении падающего волновод-ного пучка в область . . . . ГЛ проявляют' свойства отрицательной

волноводной линзы, Формируя на выходе расходящийся волноводный пучок с минным Фокусом. Показано, что эти результаты полностью совпадают с результатами аналитического рассмотрения особых точек и хода кривых каустики и волновых Фронтов. Предложена простая графическая методика определения значения граничной апертуры режимов ^ по кривой продольной сферической аберрации. Выведены уравнения и приведены примеры их решения для определения аналогичного граничного значения о^ входного апертурного угла режима отрицательной линзы для случая падения на ГЛ гомоцентрического ыолноводного пучка.

Справедливость выведенных формул и разработанных методик расчета проверялась экспериментально с использованием образцов сферических ГЛ, изготовленных в подложках из оптического стекла КС. Результаты экспериментов во всех случаях достаточно хорошо согласуются с расчетными данными.

Во второй главе показано, что режим отрицательной волноводной линзы характерен не только для сферической Формы углубления и рассматриваются волноводные линзы на базе ГЛ конической Формы в этом режиме.

В первом разделе описывается прохождение волноводных лучей через коническую ГЛ и выводятся Формулы для основных характеристик линзы. Показано, что в конической ГЛ величина ^ = О, и режим отрицательной волноводной линзы проявляется здесь в диапазоне входных апертур т.е. использование конического углубления позволяет получить максимально возможный диапазон апертур этого режима, равный половине общей входной апертуры ГЛ.

Используя выведенные в диссертационной работе Формулы для произвольных ГЛ, получены имеющие простой вид уравнения гладких кривых каустики и волновых Фронтов для конических ГЛ. Проведенный анализ этих уравнений показывает возможность коррекции сферической аберрации и сведения к нулю волновой аберрации выбором геометрического параметра углубления конической ГЛ - полного угла при вершине меридионального сечения конуса 2. = 2#агс<зхп (2/3) дг 83°37'.

Второй раздел посвящен методике изготовления образцов конических ГЛ. Для Формирования конических углублений в подложках из оптических' стекол использован метод горячей штамповки. Последующее Формирование оптического волновода проводилось методом ионообменной диФФузии в расплаве К1\103. Эта методика дает возможность устранить основной недостаток ГЛ -- сложность изготовления асферических углублений, - и делает ГЛ наиболее простыми и дешевыми в изготовлении волноводными линзами.

В ходе исследований изготовленных образцов впервые эксперимёнталь но реализован режим пространственного деления падающего волноводного пучка на конической ГЛ. При падении на такую ГЛ параллельного осесим-иегричного пучка, на выходе образуются два расходящихся между собой волноводных пучка. Приведено выражение для угла между этими пучками.

3 третьем разделе рассмотрено влияние скругления края углубления

на свойства конических ГЛ. При проведении трассировки волноводного луча через составную поверхность углубления (торический участок скругле— нин и основная коническая часть) учтен случай прохождении падающего луча пишв в пределах участка скругленин, без захода в основное углубление, и определена для конических ГЛ величина соответствующей критической апертуры, Сформулировано общее положение для ГЛ произвольной Фор — мы, ставящее в соответствие участки входной апертуры линзы и границы участков меридионального сечения поверхности углублении ГЛ, через которые проходят траектории волноводных пучков в местах их наибольшего заглубления. На основании проведенных расчетов выработаны рекомендации по использованию относительных скруглений края - 0,01.... 0,02,

оказывающих малое влияние на характеристики конической ГЛ.

Третья глава посвящена волноводным диафрагмам. Рассмотрены принципы их построения и выделены наиболее перспективные технологичные пленарные СТРуктуры.

В первом разделе, с учетом возможности использования для построения мманйрной диафрагмы иэьес1ного явления эффективного поглощения ТМ -мод поверхностными металлическими гюкры гнями, проведено =-ксгтерименталь---юе исследование световых потерь на металлизированных участках широко используемых градиентных волноводов на базе кристаллов ЦхМЬОз и оптического стекла. Е< результате, выявлены особенности соотношения потерь мощности мод разных порядков в многомодовых волноводах, которые надо учитывать при выборе длины пленочной металлической маски. Показано, что в исследованных видах волноводов удельный коэффициент зат уханпя ■мощности уменьшается с ростом порядка моды, как и общие относительные потери на металлическом покрытии для ТМ -мод. Для ТЕ -под, в ьалоподо-зых волноводах потери основной ТЕ моды также являются преобладающими, а в многомодовых волноводах для выявления моды с наибольшими потерями гледует сравнивать потери мод наинизшего и наивысшего порядков. Эти =езультаты важны не только для поглощающих покрытий,' но и для выбора

длины пленочного покрытия с целью минимизации вносимых потерь.

Поскольку априорный выбор параметров покрытий требует знания параметров распределения показателя преломления <ПП) в поперечном сечении волновода, во втором разделе предложена методика контроля профиля градиентных планарных волноводов, использующая иммерсирование поверхности волновода и интерферометрический метод регистрации. Методика базируется на зависимости постоянных распространения волноводных мод от ПП прилегающих к волноводу оптических сред. При измерениях, призма ввода излучения делит падающий пучок, одной его частью возбуждая вал-новодную моду (сигнальное плечо интерферометра) и одновременно обеспечивая прохождение другой части пучка в подложке в попутном направлении (опорное плечо). Воздействие наносимой иммерсии на характеристики моды определяется по изменениям интерференционной картины, образуемой в результате интерференции вышедших из торца пластины сигнального и опорного пучков. Регистрация величины сдвига полос картины в плоскости, перпендикулярной направлению распространения этих попутных пучко! позволяет определить величину индуцированного изменения эффективного ПП моды. Параметры профиля распределения ПП по глубине волноводного слоя получаем как решения системы двух дисперсионных уравнений волнов( да, одно из которых использует данные предварительного замера спектра мод исходного состояния волновода, а второе - полученные в эксперимен те данные иммерсированного волновода. В работе представлены аналитиче ские Формы записи дисперсионного уравнения для ряда наиболее типичных типов профилей ПП в градиентных волноводах.

Поскольку на протяжении всего оптического пути в получаемом инте1 Ферометре его плечи пространственно не разведены, в этой схеме нет во мохности оперативно компенсировать возникающую начальную разность Фа пучков. Поэтому, в диссертации рассмотрена используемая интерФеренци онная картина в приближении интерференции попутных сферических волн с учетом этого Фактора. Получены выражения, связывающие относительный

:двиг полос в поперечной плоскости и индуциррванный иммерсией набег |>азы в _ сигнальнсм- плече с_ учетом начальной_разности Фаз. Предложена и экспериментально опробована методика определения значения этой начальной величины по распределению полос: в исходной картине. Рассмотрение шдели интерференции проведено для систем светлых и темных полос. Про-зедены сравнительные эксперименты по определению параметров профиля ПП : использованием разработанной методики и по результатам расчетов по замененным спектрам мод для многомодовых пленарных волноводов, получено хорошее совпадение результатов. Разработанная методика проста и макет использоваться для контроля одномодовых градиентных волноводов.

В третьем разделе предложена, конструкция пленарной диафрагмы, универсальной для мод разных порядков и поляризаций. Задача эффективного экранирования решается здесь нанесением на поверхность волновода, перпендикулярно оптической оси устройства, полосы вещества с ПП, гее-зышающнм ПП ьолноводного слоя. Вследствие нарушения условий волновод--гаго распространения, на этих участках свет полностью выводится из вил-човода. Предварительно в месте окна диафрагмы на поверхности создается тленочная защитная маска, обеспечивающая прохождение под ней волновод-гай моды. Эксперименты проводились с образцами пленарной диафрагмы, /¡зготовленной на ионообменных волноводах КЗ:К+ с алюминиевой пленочной таской и нанесенной поверх нее поперечной полосой огнического клея Ж-72. Эта универсальная пленарная диафрагма имеет малую продольную протяженность, демонстрирует высокую степень экранировки и хорошую совместимость технологии изготовления с операциями по созданию других ИО элементов, в ряде случаев позволяя проводить одновременное изготоале-■ние, например, совместно с пленарными электродными системами.

В четвертой главе исследуются перспективные полностью планарные устройства ввода оптического излучения в планарные волноводы.

В первом разделе предложена и реализована модифицированная методика Формирования элементов связи на базе двумерных градиентных (2СО

структур в пленарных ионообменных волноводах. Подложка в вертикальном положении частично погружается в расплав реактива до границы участка ее поверхности, отведенного для Размещения устройства ввода. Из паров расплава на непогруженную поверхность осаждается пленка реактива. Вследствие переменной толщины этой пленки и имеющегося градиента температуры в печи, на этом участке подложки Формируется волноводный сло£ с ПП, а на погруженной части одновременно создается равномерный пс

свойствам волновод. Эксперименты проводились в волноводах на базе опту ческих стекол. Полученные образцы 20Б структур полностью выводили свет из волновода с расходимостью выходящего пучка в пределах 15 - 30 узловых минут, что в 3-5 раз меньше, чем диаграммы направленности 20С устройств, получаемых другими методами. Специальное изготовление прот« женных 2ВБ структур позволило получить образцы с градиентом ПП вдоль

у

-Ц

поверхности около 10 мм и углом уменьшения толщины волноводного -у

слоя порядка 10 рад. Это позволяет использовать подобные структуры для создания участков адиабатической трансформации волноводов в планар ных согласующих устройствах. Эффективность ввода излучения непосредственно от Не-Ме лазера составила примерно 207. без использования оптимизирующих преобразований падающего пучка по ширине и расходимости.

Во втором разделе представлены результаты экспериментов по созданию элементов связи на базе скошенных волноводов с использованием универсальной методики химического вытравливания скоса поверхности равномерного планарного волновода. Подложка вертикально устанавливается в рабочий стакан, в котором обеспечивается медленный подъем уровни тра-ви+еля. Вследствие разного времени травления различных участков волновода, Формируется структура с углом скоса поверхности до 10 рад. Полученные элементы ввода/вывода обеспечивали полный вывод света из волновода с расходимостью до 15 угловых минут.

Области применения обеих использованных в работе методик изготовления элементов связи охватывают в совокупности абсолютное большинств(

|рименяемых на практике видов планарных волноводов. Эти методики гюзво-яют создавать простые полностью планарные аффективные устройства вьо-а/вывода света с достаточно узкой диаграммой направленности, сравни-юй с характеристиками промышленных газовых лазеров.

В заключении представлены основные результаты, полученные в иссертационной работе.

В двух приложениях приведены тексты внедренных программ для ра-чета характеристик и определения параметров сферических Г/1 и планар-|ых градиентных волноводов. Язык программирования - BASIC.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ И ВЫВОДЫ . В геометрооптическом приближении разработаны методики расчета Фокусирующих свойств ИО ' геодезических линз с произвольной Формой углубления. Проведено сопоставление расчетных данных с экспериментальными результатами исследований сФе-рических ГЛ. . Выведены уравнения гладких кривых каустики и семейства волновых фронтов волноводного светового пучка в пространстве изображений ГЛ с произвольной Формой углубления. Полученные выражения использованы при описании ГЛ со сферическим и коническим углублениями. . Проведено исследование влияния децентрировок падающего.пучка на

Фокусирующие свойства сферических ГЛ. . Выявлена немонотонность изменения апертурного угла в пространстве изображений сферических ГЛ и обнаружено явление достижения предельных значений относительного отверстия линзы и апертурного угла в пространстве изображений до краевых входных апертур ГЛ. . Теоретически обоснована и экспериментально подтверждена возможность работы ГЛ в рехиме отрицательной волноводной линзы. Определена граница апертуры режима работы сферической ГЛ в традиционном качестве положительной волноводной линзы.

Проведено'теоретическое описание прохождения волноводных световых пучков через углубление конической ГЛ и получены формулы для осноа-•

ных характеристик режима отрицательной вопноводной линзы. Из ана лиза выведенных уравнений кривых каустики и семейства волновых фронтов для конической ГЛ показано, что в случае величины угла при вершине конуса ©<^к = агс51п(2/3), в конической ГЛ происходит коррекции волновой и сферической аберраций. Исследовано влияние скругления края углубления на свойства конической ГЛ.

7. С использованием метода горячей прессовки получены и исследованы образцы конических ГЛ в подложках из оптических стекол.

3. Экспериментально реализован Режим работы конической ГЛ в качестве пленарного светоделителя. Получены Формулы, описывающие этот режим работы ГЛ.

9. Экспериментально выявлены особенности световых потерь мод разных порядков в металлизированных градиентных планарных волноводах на основе оптических стекол и кристаллов ниобата лития.

10. Разработана простая неразрушающая методика определения параметре распределения показателя преломления (ПП) в поперечном сечении мал подовых градиентных волноводов с использованием иммерсирования п верхности и интерферометрического метода регистрации.

11. Теоретически описана связь изменений модельной интерференционно картины при изменении разности Фаз между попутными световыми пуч ками со сферическими волновыми Фронтами с учетом некомпенсируемой исходной разности. Фаз. Предложена и экспериментально проверена методика определения величины этой исходной разности Фаз по данным пространственного распределения системы полос в исходной интерФе ренционной картине.

12. Предложен принцип построения, изготовлены и исследованы образи волноводной диафрагмы, универсальной для мод разных порядков и пол ризаций и хорошо совместимой по методике изготовления с другими пл нарными элементами.

13. Предложена и реализована простая методика Формирования элементоЕ

двумерным градиентом ПП в составе пленарных ионообменных волноводов, ~ позволяющая одновременно с получением основного равномерного участка волновода Формировать такие элементы с протяженными участками изменении параметров, пригодный для ввoд¿l/£^ывoдa излучения из волновода и создания адиабатических волноводных переходов в пленарных согласующих устройствах. 14. Получены образцы элементов ввода/вывода света на базе участков планерного волновода с переменной толщиной, имеющие узкую диаграмму направленности шириной до 15 - 30 угловых минут.

Эти основные результаты диссертации, представляя собой решения сомплекса вопросов теоретического описания волноводных элементов, ехнологических и метрологических проблем, позволяют осуществить но->ые подходы к расчету, проектированию и изготовлению исследованных в аботе пассивных интегрально-оптических элементов.

Список основных печатных работ по I еме диссерт ации: . И.В.Брыскина, Д.В.Корчагин, Л.Е.Марасин, С.Д.Николаева, Д.В.Свистунов, "Сферическая аберрация короткофокусных геодезических линз"//омп, 19(36, N 2, с. 17 - 10

И.В.Брыскина, Л.Е.Марасин, М.И.Подболатова, Ш.В.Попов, Д.В.Свистунов , "Автоматизация выбора параметров геодезических линз"// ОМП, 1*700, ГО 1, с. 20 - 23

Д.В.Свистунов, "Особенности интегрально-оптических геодезических линз"// ОМП, 1989, N 6, с.15 - 17

А.В.Корчагин, Л.Е.Марасин, С.А.Николаева, М.И.Подболотова, Ю.В.Попов, Д.В.Свистунов, "Влияние децентрировки на аберрационные характеристики геодезически:; линз"// ОМП, 19(39, N 12, с. 10 - 21

Д.В.Свистунов,"Об использовании геодезических линз в качестве отрицательных волноводных линз"// Известии АНСССР, серии Физическая, 1991, т.55, N 2, с.207 - 211

А.А.Ветров, Д.В.Свистунов, Л.Ю.Харбергер, "Способ изготовления

устройства ввода излучения в оптический волновод".Заявка N 9300(3120 Положительное решение от 3.05.1975

7. А.А.Ветров, Д.В.Свистунов, Л.Ш.Харбергер, "Способ изготовления пленарной диафрагмы и планарнан диафрагма". Заявка N 93006556. Положительное решение от 18.04.1795

G. А.А.Бережной, Д.В.Свистунов,"Об определении начальной разности Фа при интерференции попутных сферических волн"// Оптика и спектроско ПИЯ, 1993, т.74, вып.6, с.1169 - 1174

9. D.V.Svistunov, "Development of passive elements of planar optical schemes"// Abstracts of IV European East - West Conf. on Materials and Process, St.-Petersburg, 1993, vol.2, p.153

10. D.V.Svistunov,"High-effective input/output coupler iri graded inde waveguide"// Proceedings SPIE, 1994, vol.2096, p.2 - 7

11. Д.В.Свистунов,"Каустика и волновая аберрация волноводных геодези ческих линз"// Оптика и спектроскопия, 1994, т.76, N 4, с.699 - 703

12. D.V;Svistunov, "Developed passive components of planar optical schemes"// Optical Engineering, 1994, vol.33, N 10, p.3171 - 3177

13. D.V. Svistunov,"Determination of profile parameters of planar wave guides"//Abstracts of Intern. Conf. "Optical Diagnostics of Material', and Devices for Opto-, Micro- and Quantum Electronics" (OPDIM'95), Kiev, 1995, p.60

14. Д.В.Свистунов, H. В.Зинченко, "Исследование интегрально-оптических элементов связи на базе скошенных волноводов"// Письма в ЖТФ, 1995, т.21, вып.9, с.46- 51

15. А.Б.Игнатов, Д.В.Свистунов,"Исследование световых потерь в металлизированных нногомодовых градиентных волноводах"// Письма в ЖТФ, 1995, 7.21, вып.14, с.1 - 5

16. D.V.Svistunov,"Method for control of profile parameters of graded index planar wavaguides"//Abstracts of Intern. Conf."Gradient-Index Optics in Science and Engineering" (GRIN'95), Warsaw, 1995, p.62