垂直端面光波导形状缺陷的激光补偿

为了解决光子芯片垂直端面光波导桥接过程中，由于光子芯片表面遮挡激光束而引发的光波导形状缺陷问题，基于高数值孔径物镜聚焦光场分布，研究了激光焦点在光子芯片垂直端面不同x方向偏移距离处的光强分布特征。首先，给出了高数值孔径物镜聚焦系统中焦点附近光场分布的解析表达式，以及线偏振光入射时的聚焦光场分量表达式。然后，通过给出的表达式进行数值模拟，研究了激光焦点在距离光子芯片垂直端面不同x方向偏移距离处的焦点光强分布，揭示了焦点光场受到干扰时的强度变化，并绘制出焦点光场强度变化曲线，该曲线与实验中观测到的光波导形状变化趋势相符。最后，基于焦点光强分布曲线，反向推导出了激光功率补偿系数曲线，并将其应用于光波导补偿加工实验中，经过功率补偿加工后，光波导宽度小于4 μm的部分被成功补偿至4 μm，而且形态变得更加笔直，缺陷得到有效修复。数值计算模拟和实验结果表明：该方法成功弥补了由激光功率不足引起的光波导形状缺陷，为光子芯片集成耦合领域的光波导加工制备提供了有效的解决途径。