本論文主要目的為一可調式脊型結構TE/TM模態分離器之研製。元件可分為以鎳擴散法和質子交換法製作的非對稱Y型TE/TM模態分離器與套於前端輸入脊型波導兩側的指狀電極兩大部分。由於鎳擴散波導可隨製程條件的改變，製作出只導普極化方向的光波導，只導非普極化方向的光波導，及同時導普極化方向和非普極化方向的光波導。筆者選擇在適當的條件下製作了前端可導普極化方向和非普極化方向的輸入波導，與後端只導普極化方向的直分支波導。至於只導非普極化方向的另一分支波導，則利用質子交換波導只導非普極化方向的特性來製作。而套於前端輸入脊型波導兩側的指狀電極結構，其目的在改變輸入波導中傳播的光極化方向，以調變輸出的TE模態和TM模態之光功率比。同時，亦證實筆者所採用的脊型結構，與平面結構相比較，可以確實地有效降低操作電壓。

第一章導論 1
1-1 積體光學簡介 1
1-2 鈮酸鋰晶體的基本特性 2
1-2.1鈮酸鋰晶體的物化性質 2
1-2.2鈮酸鋰的光學性質 3
1-3鈮酸鋰上光波導的製作 5
1-4脊型光波導 6
1-5可調式脊型結構TE/TM模態分離器 7
1-6論文內容概述 7
第二章積體光學元件製程 9
2-1一般積體光學的基本製程 9
2-1.1晶片切割 9
2-1.2晶片清洗 10
2-1.3光製版術與圖形轉移 11
2-1.4金屬薄膜蒸鍍 13
2-1.5質子交換法 13
2-1.6高溫擴散 14
2-1.7晶片研磨 15
2-1.8電極製作 16
2-2脊型可調式TE/TM模態分離器之製作流程 17
第三章脊型結構 18
3-1脊型結構的簡介 18
3-2製作脊型結構光波導的兩種方式 19
3-2.1先擴散再蝕刻法 19
3-2.2先蝕刻再擴散法 20
3-3質子源的選擇 21
3-4脊型結構的設計 22
第四章TE/TM模態分離器 23
4-1TE/TM模態分離器的種類及原理 23
4-1.1不同結構之模態分離器 23
4-1.2模態分離器的原理 23
(1)模態干涉效應 23
(2)部份模態揀選效應 25
(3)完全模態揀選效應 25
4-1.3本實驗室各種的模態分離器之比較 26
4-2鎳與質子交換光波導 27
4-2.1鎳光波導 27
4-2.2質子交換光波導 27
4-3模態分離器之製程設計 31
第五章極化轉換器 32
5-1光極化轉換器的介紹 32
5-2電極的設計 34
5-2.1電極週期 34
5-2.2電極間距 35
5-2.3電極長度 35
第六章可調式脊型結構TE/TM模態分離器 36
6-1可調式脊型結構TE/TM模態分離器之製作說明 36
6-1.1脊型結構蝕刻 36
6-1.2模態分離器之製作 37
6-1.3極化轉換器的製作 38
6-2量測結果 40
6-2.1量測系統說明 40
6-2.2脊型結構TE/TM模態分離器打光的結果 41
6-2.3可調式脊型結構TE/TM模態分離器之調變結果 42
第七章結論和未來展望 43
7-1結論 43
7-2未來展望 44
參考文獻 45
中英文名詞對照表 76

參 考 文 獻
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