Abstract
Multimode planar waveguides have been fabricated by an electric-field assisted ion exchange in soda-lime glass substrates. Measurements of the mode indices have been made and the index profiles modeled on modified Fermi function are explained by a comparative analysis with the concentration profiles obtained using an electron probe X-ray micro analyzer. The analytical measurements showed that no more than 95% of sodium ions were replaced by the cesium ions. We established formulas for guide depth, mobility, and refractive index change, given the applied electric field, the diffusion temperature, and the time. We have verified the linear relations in the formulas not only between guide and root of diffusion time but also between guide depth and the applied electric filed experimentally.
소오다 석회유리를 기판으로 하고 전기장에 의한 $Cs^+-Na^+$ 이온교환으로 다중 모우드 평면 광도파로를 제작하였다. 광도파로의 각 모우드들에 대한 실효굴절률을 측정하였으며 변형 Fermi 함수 모양으로 맞춤한 굴절률 분포형태를 전자 현미분석기로 얻은 농도분포형태와 비교분석하여 설명하였다. 정량적인 분석결과 약 90%의 $Na^+$이온이 $Cs^+$이온으로 치환되었다. 주어진 인가전기장, 확산온도 및 확산시간으로부터 광도파로 깊이, 이동도 및 굴절률 변화를 구하는 식을 세웠다. 이 식에서 성립하는 광도파로의 깊이와 확산시간의 제곱근 사이의 선형관계 및 광도파로의 깊이와 인가전기장 사이의 선형관계를 실험으로 확인하였다.
