Laser writing of 3D waveguides up to long-wave infrared: sensing and high refractive index contrast challenges
Notice bibliographique
Résumé
Since the demonstration of Davis et al. in 1996, femtosecond laser direct inscription emerged as a powerful tool for the fabrication of three-dimensional photonic circuits. Even today, the performance of calculations based on the volume density of components would greatly benefit from the 3D capability of fs-laser inscription. Although several advanced 3D devices such as photonic quantum circuits and lab-on-a-chip were successfully fabricated, compactness is still limited by the minimum achievable waveguide bend radius. Another growing interest is the laser inscription in materials with transmission up to the mid- and long-wave infrared for applications such as micro-organism detection, environmental monitoring, medical diagnostic and optical communication in the second atmospheric window at 8–12 microns. In this spectral band, materials that can be drawn into fiber optics, such as fluoride and chalcogenide glasses, are expensive and fragile. On the other hand, laser inscription allows the fabrication of waveguides in virtually any material, even crystals, enabling new IR applications, especially for harsh environmental conditions. In this communication, we present our recent progress on these two topics. First, we demonstrate waveguide bend radii down to <400 µm, which is an important improvement over the minimum 10-mm radius reported previously. The high refractive index change allowing such tight bends is attributed to a femtosecond laser induced band gap shift (FLIBGS) in the material. We also report low loss depressed-cladding waveguide (DCW) in crystals for IR applications. We particularly demonstrate the challenging inscription of a large DCW for single-mode operation at 10.6 µm with propagation loss of <0.63 dB/cm. We also describe a technique using a cover slide with optical contact to inscribe waveguides at the bulk surface for refractometric sensing applications.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,000 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».