Dvukhfotonnaya lazernaya pechat' funktsional'nykh mikrostruktur integral'noy fotoniki: volnovodov, mikrorezonatorov i prizmennykh adapterov vvoda/vyvoda opticheskogo izlucheniya
- 作者: Maydykovskiy A.1, Apostolov D.1, Mamonov E.1, Kopylov D.1, Dagesyan S.1, Murzina T.1
-
隶属关系:
- 期: 卷 117, 编号 1-2 (1) (2023)
- 页面: 37-42
- 栏目: Articles
- URL: https://journals.rcsi.science/0370-274X/article/view/145108
- DOI: https://doi.org/10.31857/S1234567823010044
- EDN: https://elibrary.ru/NVEROV
- ID: 145108
如何引用文章
详细
Разработка и оптимизация методов создания функциональных элементов микронных и субмикронных размеров для фотонных интегральных схем является одной из основных задач нанофотоники. В настоящее время активно развивается метод двухфотонной лазерной литографии (ДФЛЛ), позволяющий формировать трехмерные структуры с субволновым разрешением. В данной работе продемонстрированы результаты по развитию этого метода и показано, что использование оптимизированных схем печати, пространственной фильтрации используемого лазерного излучения, введение в полимер лазерных красителей приводит как к формированию оптически однородных и качественных объемных микрострутур с характерными особенностями вплоть до 300 нм, так и приданию им функциональных свойств. Возможности данного оптимизированного метода ДФЛЛ продемонстрированы на примере кольцевых микрорезонаторов и расположенных над подложкой оптических волноводов с призменными адаптерами ввода/вывода излучения. Оптические потери при заведении излучения в волновод на длине волны 405 нм с помощью напечатанного призменного адаптера составили не более 1.25 дБ.
参考
- S. Kawata, H.-B. Sun, T. Tanaka, and K. Takada, Nature 412, 697 (2001).
- S. Maruo, O. Nakamura, and S. Kawata, Opt. Lett., 22(2), 132 (1997).
- I. I. Shishkin, M.V. Rybin, K.B. Samusev, M. F. Limonov, R.V. Kiyan, B.N. Chichkov, Y. S. Kivshar, and P.A. Belov, JETP Lett. 99(9), 531 (2014).
- A.G. Vitukhnovskya, R.D. Zvagelskya, D.A. Kolymagina, A.V. Pisarenkoa, and D.A. Chubicha, Bull. Russ. Acad. Sci.: Phys. 84(7), 927 (2020).
- H. Gao, G. F.R. Chen, P. Xing, J.W. Choi, H.Y. Low, and D.T.H. Tan, Adv. Opt. Mater. 8(18), 2000613 (2020).
- P.-I. Dietrich, M. Blaicher, I. Reuter, M. Billah, T. Hoose, A. Hofmann, C. Caer, R. Dangel, B. Offrein, U. Troppenz, W. Freude, and C. Koos, Nature Photon. 12, 241 (2018).
- A. Maydykovskiy, E. Mamonov, N. Mitetelo, S. Soria, and T. Murzina, JETP Lett. 115(5), 261 (2022).
- S.P. Vyatchanin, M. L. Gorodetskii, and V. S. ll'chenko, Journal of Applied Spectroscopy 56, 182 (1992).
- A.A. Savchenkov, W. Liang, A.B. Matsko, V. S. Ilchenko, D. Seidel, and L. Maleki, Opt. Lett. 34(9), 1318 (2009).
- X. Wang, Q. Liao, Q. Kong, Y. Zhang, Z. Xu, X. Lu, and H. Fu, Angewandte Chemie International Edition 53(23), 5863 (2014).
- A.P. Tarasov, A. S. Lavrikov, L.A. Zadorozhnaya, and V.M. Kanevsky, JETP Lett. 115(9), 502 (2022).
- K.H. Li, Y. F. Cheung,W.Y. Fu, and H.W. Choi, Appl. Phys. Lett. 119(10), 101106 (2021).
- M. Fujita, A. Sakai, and T. Baba, IEEE J. Sel. Top. Quantum Electron. 5(3), 673 (1999).
- F. Vollmer and S. Arnold, Nat. Methods 5(7), 591 (2008).
- G. Guan, S. Arnold, and M. V. Otugen, AIAA J. 44(10), 2385 (2006).
- S. Zhang, S.-J. Tang, S. Feng, Y.-F. Xiao, W. Cui, X. Wang, W. Sun, J. Ye, P. Han, X. Zhang, and Y. Zhang, Adv. Opt. Mater. 7(20), 1900602 (2019).
- D. Venkatakrishnarao, M. A. Mohiddon, N. Chandrasekhar, and R. Chandrasekar, Adv. Opt. Mater. 3(8), 1035 (2015).
- I. Staude, M. Decker, M. J. Ventura, C. Jagadish, D.N. Neshev, M. Gu, and Y. S. Kivshar, Adv. Mater. 25(9), 1260 (2013).
- D.A. Kopylov, M.N. Esaulkov, I. I. Kuritsyn, A.O. Mavritskiy, B. E. Perminov, A.V. Konyashchenko, T.V. Murzina, and A. I. Maydykovskiy, Laser Phys. Lett. 15(4), 045001 (2018).
- G.O. Dias, O. Lecarme, J. Cordeiro, E. Picard, and D. Peyrade, Microelectronic Engineering 257, 111751 (2022).
- F. Dumur, Eur. Polym. J. 163, 110962 (2022).
- N.B. Tomazio, L.D. Boni, and C.R. Mendonca, Sci. Rep. 7(1), 1 (2017).
- R.M.R. Adao, T. L. Alves, C. Maibohm, B. Romeira, and J. B. Nieder, Opt. Express 30(6), 9623 (2022).
- S. Zhang, S.-J. Tang, S. Feng, Y.-F. Xiao, W. Cui, X. Wang, W. Sun, J. Ye, P. Han, X. Zhanga, and Y. Zhang, Adv. Opt. Mater. 7(20), 1900602 (2019).
- L. Cheng, S. Mao, Z. Li, Y. Han, and H. Y. Fu, Micromachines 11(7), 666 (2020).
- X. Chen, C. Li, C.K.Y. Fung, S.M.G. Lo, and H.K. Tsang, IEEE Photonics Technol. Lett. 22(15), 1156 (2010).
- D. Taillaert, F.V. Laere, M. Ayre, W. Bogaerts, D.V. Thourhout, P. Bienstman, and R. Baets, Jpn. J. Appl. Phys. 45(8A), 6071 (2006).