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工業群集有助 中小企取得成功
波導結構及設計
應用範圍廣泛
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香港的研究人員,現正積極開展以薄膜光學技術為基礎的光波導設計研究。光波導是光學器件如半導體鐳射、調制器、耦合器,以及瀘波器等的基本部件。

結構
香港中文大學進一步發掘溶膠—凝膠物料應用於光波導的特性,令應用範圍更廣闊,遍及臨床醫學及頻寬更廣闊的光通訊。
在溶膠—凝膠物料攙入高純度、有機或無機的攙質,研究人員發展了一種可以在極大溫差中操作的光氧傳感器,溫差之大可達攝氏零下175度與攝氏200度之間。
傳感器利用有些有機染料在缺 氧情況下發出強烈磷光,而在逐步加氧時則磷光減弱的特性。 研究人員發現,將具有非線性 光傳導特性的染料攙入溶膠—凝膠薄膜,在其上投射低能量連續波氬離子激光,折射率會出現重大變化,因而,溶膠—凝膠用於光信號處理部件中,會變得極具吸引力。
另一項令溶膠—凝膠特性 的應用增強的發現,是製備有變量折射率的分佈回饋光導激光。
首席研究員羅蔭權博士指出:「分布回輸光導激光應是最理想的寬頻通訊導體,在區域網(LAN)中需要大量連接的通訊最為合適。」

一片染色溶膠-凝膠板在藍色鐳射刺激下發光。

設計
香港城市大學的研究人員,已設計出一系列精緻的光波導結構,有助解決光波偏振引起的問題。
光波導的特性,一般都與光波的偏振狀態有關,但經由光學纖維傳導的光,其偏振狀態是隨機變化的。
換言之,當調制器一類集成光學線路與光纖連接時(大多實際應用都是這樣),線路的輸出會變得不穩定。
為了解決這個問題,首席研究員鄭建成教授和他的研究隊伍,研製出一系列與偏振無關的光波導設計。這些光波導,當用於靠相位匹配或光干擾原理工作的器件中,可以令不同偏振光以同一波速傳送,從而實現與偏振無關的性 能。該類光波導稱之為「零雙折射光波導」。
在使用鈮酸鋰一類雙折射晶體的器件中,如要消除雙折射以實現與偏振無關的性 能,晶體的光軸與器件的主軸必須成一特定角度,但這是難於實行的。
鄭教授相信他是首位科學家指出可以在玻璃及半導體等各向同性 材料製成零雙折射光波導。有關的研究人員正繼續進行實驗,以驗證這些嶄新的光波導設計具有與偏振無關的特性 。

首席研究員
羅蔭權博士:dlo@phy.cuhk.edu.hk
鄭建成教授:
eeksc@cityu.edu.hk