Активний вплив оптичних мод у плівкових хвилеводах на основі системи As-S

Abstract

З використанням високочутливої хвилеводної методики досліджено динамічні ефекти наведення зовнішнім випромінюванням оптичного запису з фотоінду-кованим збільшенням рівня поглинання (затухання) оптичних хвиль у тонкоп-лівкових хвилеводах на основі системи As-S, а також характеру її усунення при супутній активній дії на ділянку зовнішнього опромінення контролюючої оптичної моди. Визначені часові характеристики процесів створення зовніш-нього оптичного запису і його стирання в режимі хвилеводного розповсю-дження світлової моди. Показано, що згадані часові параметри істотно зале-жать від хімічного складу плівок, також від густини потоків ініціюючого зов-нішнього випромінювання та контролюючої моди в плівковому хвилеводі. За-пропоновано використати досліджуваний ефект для створення інтегрально-оптичних атенюаторів.

С помощью высокочувствительной волноводной методики исследованы дина-мические характеристики эффекта наведения внешним инициирующим излу-чением оптической записи с фотоиндуцированным возрастанием уровня по-глощения (затухания) оптических волн в тонкопленочних волноводах на осно-ве системы As-S, а также особенностей ее устранения при сопутствующем ак-тивном воздействии на облучаемый участок контролирующей оптической мо-ды. Определены временные характеристики процессов наведения оптической записи и ее стирания в режиме волноводного распространения световой моды. Показано, что их временные параметры существенно зависят от состава пле-нок, от плотности потоков инициирующего внешнего излучения и контроли-рующей моды в пленочном волноводе.

Introduction: The recovery response characteristics of optical stopping-effect on the AsxS100-x system (20≤x≤40) film waveguides are investigated in detail. We ana-lyzed the chemical bond structure of the samples. The hybrid orbital theory and energy bandgap theory are applied in order to establish the model of optical stopping and the recovery process. Purpose: Amorphous semiconductor chalcogenides are potentially useful materials for integrated nonlinear optical components offering low-phonon energies, ultra-fast broadband optical response times. These unique optical properties make them very interesting for integrated optical devices and all-optical signal processing. The arti-cle is devoted to consideration of usage As-S films as an active element of wave-guide attenuators. Results: AsxS100-x thin-film waveguides demonstrated the slow recovery propagation process with the disappearance of the fast rising edge in the optical stopping-effect. It is shown that in the propagation channel of waveguide modes there is a competi-tion between two processes of changes in optical losses (the fast creation of an ex-ternal optical recording from the initiating irradiation and its optical erasure by a controlling optical mode). The slow process taking several seconds for full recovery, moreover meaning that the actions of the photon pumping and thermal disturbance are equal and opposite in direction. The time parameters of processes essentially de-pended on the composition of the films, on the flux density of the initiating external radiation and on the control mode in the film waveguide. We have established that the time constants for dynamic changes in the refractive index under external illumi-nation are weakly correlated with similar characteristics of the stopping-effect. Conclusion: The article is devoted to consideration of usage As-S films as an active, and it was confirmed that the device exhibits useful switching functionality based on the photo-optical effect (light-controlled waveguide optical attenuators).