Electro-optic modulation measurement technique and enhancement

Målet med dette Ph.d. projekt var at realisere en optisk kontakt i polet glas SiO2, hvor der skal bruges mindre end 300V til at skifte kontakten. Dette mål blev ikke nået. En forklaring på de høje, men hurtigt aftagende polingresultater publiceret i halvfemserne er fundet eksperimentelt ved undersøgelse af en prøve med revner i topglasset. Ud fra dette konkluderes, at tredjeordensulineariteten (3) af glas er en faktor 10 for lav til at opnå en interessant polet kontakt i SiO2. For at forøge den polinginducerede linearitet skal materialekonstanten (3) forøges. En mulighed, som blev fundet, er at anvende silicium rigt nitrid til kerneglasset, da det er 5 gange mere ulineart end det oprindeligt anvendte materiale Ge:SiON. Der blev udviklet en meget præcis målemetode, som kan bestemme både Efrozen-in, (2), og (3). Metoden kan bruges til måling på alle relevante prøver og usikkerheden af de målte resultater er ~5%. Da fotoniske krystalbølgeledere blev undersøgt, blev der introduceret en ikke-linear koefficient i siliciumet. Dette blev brugt til at lave den første eksperimentelle verifikation, som efterviser at effekten af ikke-lineariteten skalere lineært med gruppeindekset. Til måling af gruppeindekset blev der udviklet en direkte metode baseret på måling af transmissionstiden for en optisk puls. Der blev fundet en verdensrekord for et direkte målt gruppeindeks (ng = 230). Rekorden blev målt for en 20 m symmetrisk W1-bølgeleder. Overførslen af den inducerede ikke-linearitet til en konventionel indeks bølgeleder blev påbegyndt. Når denne koefficient opnås i en sådan bølgeleder vil fremtidige forsøg kunne fastlægge hvor stor den inducerede ikke-lineare koefficient i silicium kan blive. Fremtidige forsøg vil også fastlægge om den inducerede effekt eksisterer for hurtig elektrisk modulation.