Nghiên cứu thiết kế và quy trình chế tạo chip chia công suất quang trên cơ sở vật liệu lai NaNô ASZ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ

Nguyễn Tất Thành

NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ VÀ QUY TRÌNH
CHẾ TẠO CHIP CHIA CÔNG SUẤT QUANG TRÊN
CƠ SỞ VẬT LIỆU LAI NANÔ ASZ

LUẬN VĂN THẠC SĨ

Hà Nội, 2006


LỜI CẢM ƠN
Chân thành cảm ơn thầy giáo hướng dẫn Khoa học PGS. TS. Lê Quốc Minh, đó định
hướng khoa học và tạo điều kiện thuận lợi về tổ chức để luận văn được thực hiện.
Chân thành cảm ơn tập thể cán bộ phũng Quang húa-Điện tử thuộc Viện Khoa học Vật
liệu, đó giỳp đỡ và trao đổi chuyên môn, đặc biệt TS. Nguyễn Thanh Bỡnh đó cựng tụi suy nghĩ
trong những vấn đề cụ thể khó khăn trong quá trỡnh thực hiện luận văn. Cảm ơn tập thể cán bộ
phũng Laser bỏn dẫn-Viện khoa học Vật liệu, đặc biệt là PGS.TS Vũ Doón Miên đó giỳp đỡ hiệu
quả trong quá trỡnh tiến hành thực nghiệm đo xác định các thông số của chip chia công suất
quang.
Chân thành cảm ơn các thầy cô Khoa Vật lý Kỹ thuật và Cụng nghệ Nanụ, Trường Đại
học Công nghệ đó truyền thụ cỏc kiến thức mới mẻ và hiện đại trong lĩnh vực Công Nghệ Nanô.
Đặc biệt GS. Viện sĩ Nguyễn Văn Hiệu, người đó giảng dạy và truyền thụ những kiến thức sõu
sắc Vật lý học nano.
Cảm ơn sự hỗ trợ kinh phí của đề tài nghiên cứu cơ bản về KH&CN Nanô mó số:
810304, (2004-2005) và đề tài mó số: 4.088.06, (2006-2008), cùng với PTN Trọng điểm Quốc
gia về Vật liệu và Linh kiện Điện tử.
Chân thành cảm ơn sự giúp đỡ, động viên của gia đỡnh và cỏc bạn cựng lớp.

Hà nội, ngày 15 tháng 12 năm 2006
Học viờn

Nguyễn Tất Thành

Lời cam đoan


Nội dung và các kết quả khoa học mới trong luận văn này là do tôi thực hiện dưới sự
hướng dẫn khoa học của PGS. TS. Lê Quốc Minh. Luận văn được thực hiện tại Phũng Quang
húa-Điện tử, Viện Khoa học Vật liệu, Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam.


MỤC LỤC
Trang phụ bỡa
Trang
Lời cảm ơn
i
Lời cam đoan ...........................................................................................
ii
Mục lục.....................................................................................................
iii
Danh mục cỏc kớ hiệu, cỏc chữ viết tắt.....................................................
v
Danh mục cỏc bảng .................................................................................
vi
Danh mục cỏc hỡnh vẽ, đồ thị ..................................................................
vii
MỞ ĐẦU..................................................................................................
1

Chƣơng 1 VẬT LÍ, VẬT LIỆU VÀ QUY TRèNH CHẾ TẠO DẪN SểNG
QUANG .........................................………………...........
4
1.1. Dẫn súng quang tấng........................................................................
4
1.1.1. Điều kiện giam giữ ỏnh sỏng.......................................................
4
1.1.2. Điều kiện hỡnh thành mode dẫn...................................................
6
1.2. Phương pháp lan truyền chùm tia BPM….......................................
7
1.3. Vật liệu dẫn súng quang …………..……………………….............
10
1.3.1. Vật liệu Sợi Silica (SiO2)............................................................
13
1.3.2. Vật liệu Silica on Silicon (SOS)..................................................
13
1.3.3. Vật liệu Silicon on Insulator (SOI).............................................
13
1.3.4. Vật liệu Silicon Oxynitride (SiON).............................................
14
1.3.5. Vật liệu Indium Phosphide (InP).................................................
14
1.3.6. Vật liệu Gallium Arsenide (GaAs)..............................................
14
1.3.7. Vật liệu Lithium Niobate (LiNbO3)............................................
14
1.3.8. Vật liệu Polyme…………...........................................................
15
1.3.9. Vật liệu Sol-Gel...........................................................................

16
1.4. Quy trỡnh chế tạo vi cấu trỳc dẫn súng (3D).....................................
16
1.5. Kết luận.............................................................................................
17
Chƣơng 2 TÍNH CHẤT VẬT LÍ CỦA VẬT LIỆU LAI ASZ.........
18
2.1. Thành phần vật liệu lai hữu cơ-vô cơ ASZ.......................................
18
2.2. Cỏc tớnh chất vật liệu lai hữu cơ-vô cơ ASZ.....................................
19
2.2.1. Độ nhớt dung dịch vật liệu lai hữu cơ-vô cơ ASZ .....................
19
2.2.2. Cấu trúc vi mô vật liệu lai hữu cơ-vô cơ ASZ............................
20
2.2.3. Phổ hấp thụ vật liệu lai hữu cơ-vô cơ ASZ ................................
20
2.3. Tớnh chất vật lớ của dẫn súng tầng ASZ............................................
21
2.3.1. Chế tạo dẫn súng tầng từ vật liệu ASZ.......................................
21
2.3.2. Đo chiều dày và độ gồ ghề của màng ASZ................................
24
2.3.2.1.Thiết bị đo chiều dày màng và gồ ghề bề mặt...................
24
2.3.2.2. Đo chiều dày màng ASZ...................................................
24


2.3.2.3. Độ đồng đều chiều dày màng ASZ...................................

2.3.2.4. Độ ghồ ghề màng ASZ......................................................
2.3.3. Đo tính chất quang màng vật liệu ASZ.......................................
2.3.3.1.Thiết bị đo Prism Coupler 2010.........................................
2.3.3.2. Đo chiết suất vật liệu ASZ................................................
2.3.3.3. Đo tổn hao quang của dẫn sóng tầng ASZ……................
2.3.3.4. Chiết suất vật liệu ASZ biến đổi theo nhiệt độ.................
2.3.3.5. Tớnh nhạy quang của vật liệu ASZ....................................
2.4. Kết luận.........................................................................................
Chƣơng 3 THIẾT KẾ VÀ CHẾ TẠO CHIP CHIA CụNG SUẤT
QUANG.......................................................................……......
3.1. Nguyên lí hoạt động linh kiện chia quang 1xN................................
3.1.1. Dẫn súng kờnh thẳng...................................................................
3.1.2. Điều kiện chia công suất quang...................................................
3.1.2. Tổn hao trong dẫn súng chia cụng suất quang 1x2 (PS1x2).......
3.2. Thiết kế linh kiện chia quang 1x2 và chế tạo mặt nạ (Mask)...........
3.3. Chế tạo chip chia quang 1x2.............................................................
3.4. Đo các thông số chip chia quang 1x2................................................
3.4.1. Hỡnh thỏi bề mặt chip PS1x2......................................................
3.4.2. Hiệu suất truyền dẫn ỏnh sỏng....................................................
3.4.3. Thảo luận kết quả........................................................................
3.5. Kết luận.............................................................................................
KẾT LUẬN ………………...……………………………………................
DANH MỤC CễNG TRèNH CỦA TÁC GIẢ............................................
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………........

Danh mục cỏc ký hiệu, cỏc chữ viết tắt

25
26
26

26
28
31
33
35
38
39
39
39
40
40
41
44
47
47
48
49
50
51
53
54


n1
n0

k
õ
ờ
r



Chiết suất màng dẫn súng
Chiết suất lớp bao quanh màng dẫn súng
Bước sóng ánh sáng lan truyền trong dẫn súng tầng



M
H

Số súng ánh sáng bước sóng  (k=2/)
Hằng số lan truyền ánh sáng theo phương ngang (oz)
Hằng số lan truyền ánh sáng theo phương vuông góc (oy)
Hệ số phản xạ ỏnh sỏng tại biờn giữa lớp dẫn súng (giữa) và vỏ
Độ lệch pha khi ánh sáng phản xạ tại biờn giữa lớp dẫn súng và vỏ
Gúc nghiờng của chựm tia lan truyền
Góc đến chùm tia sáng từ lớp dẫn sóng đến lớp vỏ
Chiết suất tỉ đối của lớp giữa và lớp vỏ
Số mode của dẫn súng tầng
Bước tính số mô phỏng trường ánh sáng lan truyền trong dẫn súng tầng

 im

Biên độ điện trường tại x  xi  ix và

BPM
FFT
FDM
TBC

ASZ
n
dn/dT
MCF
R
W
h

Phương pháp lan truyền tia sáng (Beam Propagation Method)
Phương pháp biến đổi Fourier nhanh (Fast Fourier Transform)
Phương phỏp sai phõn hữu hạn (Finite Difference Method)
Điều kiện biờn trong suốt (Transparent Boudary Condition)
Viết tắt ba chữ cái đầu: Acrylic-Silica-Zirconia
Gía trị thay đổi chiết suất
Hệ số quang nhiệt
Hệ số chuyển đổi mode (Mode Conversion Factor)
Bỏn kớnh cong của dẫn súng kờnh
Độ rộng kênh dẫn sóng
Khoảng cỏch giữa hai kờnh dẫn súng song song



z  z m  mz

Danh mục cỏc bảng


Bảng 1.1 Cỏc thuộc tớnh chớnh của cỏc loại vật liệu quang...........................
Bảng 1.2. Ứng dụng chớnh cho mỗi loại vật liệu quang.................... ............
Bảng 2.1. Chiết suất vật liệu lai hữu cơ-vô cơ cấu trúc nano ASZ...............

Bảng 2.2. Hệ số tổn hao quang của dẫn súng tầng ASZ...............................

11
12
28
32

Danh mục cỏc hỡnh vẽ, đồ thị
Hỡnh 1.1. Mụ hỡnh cấu trỳc dẫn súng tầng…………………………………
Hỡnh 1.2. Phõn bố chiết suất của dẫn súng tầng…………………...............
Hỡnh 1.3. Cỏc tia sỏng và cỏc mặt pha trong dẫn súng tầng……...............
Hỡnh 1.4. Qui trỡnh chế tạo mạch quang tớch hợp…………………………
Hỡnh 2.1. Độ nhớt vật liệu ASZ, ASZ(F) phụ thuộc vào thời gian lưu
Hỡnh 2.2. Ảnh của vật liệu loại chế tạo từ TEOS nguyờn chất…………….
Hỡnh 2.3. Hạt nano zieconia trong vật liệu ASZ……………….…………
Hỡnh 2.4. Phổ hấp thụ của vật liệu ASZ và AFSZ ..………………………
Hỡnh 2.5. Mụ hỡnh cấu trỳc dẫn súng tầng ASZ/SiO2………………………
Hỡnh 2.6. Sơ đồ hệ thiết bị chế tạo dẫn sóng tầng …………………………
Hỡnh 2.7. Hệ chế tạo dẫn súng tầng Dip-Coating…………..……...............
Hỡnh 2.8. Lũ nhiệt Venticell 111, MMM Germany............................ ...........
Hỡnh 2.9. Chế độ biến đổi nhiệt theo thời gian.............................................
Hỡnh 2.10. Cỏc dẫn súng tầng ASZ...............................................................
Hỡnh 2.11. Hệ đo Alpha-Step IQ – Surface Profiler ………………………
Hỡnh 2.12. Định vị vị trí đo trên mỗi mẫu.....................................................
Hỡnh 2.13. Biểu diễn 8 đường đo cho 8 mẫu khác nhau................................
Hỡnh 2.14. Chiều dày màng tại tốc độ kéo-nhúng V=1.5 mm/s....................
Hỡnh 2.15. Độ gồ ghề 8 mấu tại các vị trí khác nhau trên mỗi mẫu.............
Hỡnh 2.16. Gồ ghề màng ASZF14/4/4...........................................................
Hỡnh 2.17. Hệ đo Prism Coupler 2010 (Metricon,US)..................................
Hỡnh 2.18. Sơ đồ nguyên lí hệ đo Prism Coupler 2010.................................

Hỡnh 2.19. Chiết suất vật liệu ASZ tại bước sóng 632.8nm, phõn cực TE
Hỡnh 2.20. Chiết suất vật liệu ASZ tại bước sóng 632.8nm, phân cực TM
Hỡnh 2.21. Chiết suất vật liệu ASZ tại bước sóng 1538 nm, phân cực TE…
Hỡnh 2.22. Chiết suất vật liệu ASZ tại bước sóng 1538 nm, phân cực TM
Hỡnh 2.23. Ánh sỏng lan truyền trong dẫn súng tầng ASZ............................
Hỡnh 2.24. Cường độ ánh sáng lọt qua bề mặt dẫn sóng tầng ASZ dọc theo phương
truyền tại bước sóng 632.8 nm, phân cực TE..........................
Hỡnh 2.25. Cường độ ánh sáng lọt qua bề mặt dẫn sóng tầng ASZ dọc theo phương
truyền tại bước sóng 1538 nm, phân cực TE...................................

5
5
6
17
20
20
20
21
21
22
22
22
23
23
24
25
25
25
26
26

27
27
30
30
30
31
31
33
33


Hỡnh 2.26. Sơ đồ hệ đo Prism Coupler 2010 xác định hệ số quang nhiệt.....
Hỡnh 2.27. Sự thay đổi chiết suất theo nhiệt độ của màng ASZ...................
Hỡnh 2.28. Phổ MicroRaman của vật liệu ASZ pha DPA…...…………
Hỡnh 2.29. Phổ microraman của màng ASZ pha DPA (8%) ……………
Hỡnh 2.30. Phổ microraman của màng ASZ pha DPA (30%) …………....
Hỡnh 2.31. Chiết suất màng ASZ phụ thuộc vào nồng độ chất khơi mào quang DPA và
HCPK………………………………………………
Hỡnh 2.32. Sự thay đổi độ dày màng chế tạo từ vật liệu ASZ vàDPA………
Hỡnh 3.1. Mụ hỡnh chip chia cụng suất quang 1x2.......................................
Hỡnh 3.2. Ảnh thiết kế cấu trỳc 2D linh kiện chia quang 1x2.......................
Hỡnh 3.3. Hỡnh ảnh phõn bố chiết suất của chip chia cụng suất 1x2...........
Hỡnh 3.4. Cường độ ánh sáng tại các đầu vào ra của chip.........................
Hỡnh 3.5. Trường ánh sáng 3D lan truyền trong chip chia công suất 1x2
Hỡnh 3.6. Mặt nạ của chip chia cụng suất quang 1x2 trờn file Autocad…
Hỡnh 3.7. Mặt nạ của chip chia cụng suất quang 1x2...................................
Hỡnh 3.8. Qui trỡnh chế tạo chip chia cụng suất quang 1x2.............. ...........
Hỡnh 3.9. Sơ đồ hệ chiếu UV tạo cấu trúc dẫn sóng……………….. ………
Hỡnh 3.10. Ảnh hệ chiếu UV tạo cấu trỳc chip chia quang...........................
Hỡnh 3.11. Phổ quang của đèn Thuỷ ngân Xenon…………………………

Hỡnh 3.12. Chu trỡnh xử lớ nhiệt cho chip sau khi tạo cấu trỳc……………
Hỡnh 3.13. Mẫu chip chia cụng suất 1x2…………………………..............
Hỡnh 3.14. Cấu trỳc chip phõn chia cụng suất 1x2.......................................
Hỡnh 3.15. Tăng chiều dày kênh dẫn sóng....................................................
Hỡnh 3.16. Sơ đồ nguyên lí đo thông số hoạt động của chip PS1x2..............
Hỡnh 3.17. Hệ đo công suất ánh sáng đầu vào/ra........................................
Hỡnh 3.18. Tớn hiệu công suất ánh sáng đầu vào/ra của chip PS1x2………

MỞ ĐẦU

34
34
36
37
37
37
37
39
42
42
43
44
44
44
45
45
46
46
46
47

47
47
48
49
49


Hiện nay cáp quang đó trở thành một trong cỏc vật liệu chủ chốt của cụng nghiệp thụng tin
hiện đại. Tuy nhiên, sự phát triển mạnh mẽ của kinh tế xó hội đó đặt ra nhu cầu cấp thiết phải
xây dựng công nghệ truyền thông mới có đặc trưng truyền dẫn thông tin trên khoảng cách dài
(hàng nghỡn km hoặc xuyờn lục địa), với băng thông rộng và tốc độ cao (hàng chục giga byte),
đa năng, kết hợp qui mô lớn. Những thiết bị chủ chốt để tạo ra sự đột phá về tốc độ đường truyền
cao là bộ ghép và gộp - tách kênh theo bước sóng WDM (Wavelength Division Multiplexing),
bộ khuyếch đại hoàn toàn quang, bộ mạch quang tích hợp, bộ chuyển mạch hoàn toàn quang (xử
lí tín hiệu theo nguyên tắc quang - quang thay cho nguyên tắc quang-điện) [26, 29, 34, 37, 50].
Linh kiện chia công suất quang 1xN (N = 2, 4, 8 16, 32,…) nằm trên tuyến đường truyền
hoặc tại thiết bị đầu cuối có vai trũ phõn luồng cụng suất quang từ một kờnh đường truyền sợi
quang đến N kênh đường truyền quang khác. Cấu trúc chip chia công suất quang 1xN (power
splitter) là một phần tử cấu thành nên trong các mạch quang tích hợp, trong bộ giao thoa kế
Mach - Zehnder [16, 17, 30, 39]. Ngoài ra, linh kiện chia quang được sử dụng trong hệ thiết bị
quang, hệ thiết bị sensor sợi [21,23]. Hiện nay linh kiện chia công suất quang 1xN được chế tạo
chủ yếu sử dụng vật liệu Silica on Silicon đạt được chất lượng rất tốt và đó được thương mại hóa
[2, 29, 44]. Tuy nhiên giá thành công nghệ chế tạo linh kiện quang từ vật liệu Silica on Silicon
cũn cao, đặc biệt trong một số vị trí trên hệ thống đường truyền thông tin quang như đầu cuối,
các trạm sử dụng, thỡ yờu cầu về linh kiện chia cụng suất quang chất lượng cao không phải là
yếu tố quan trọng mà là các linh kiện có giá thành thấp. Sự phát triển mở rộng mạng quang ngày
càng lớn, đặc biệt trong hệ thống mạng quang được truyền dẫn đến từng hộ gia đỡnh (FTTH) cần
số lượng các linh kiện quang lớn và giá thành hạ.
Hiện nay bờn cạnh vật liệu sợi quang, vật liệu quang tử planar đang ngày càng được quan
tâm nghiên cứu. Vật liệu quang tử planar chế tạo được các cấu trúc dẫn sóng quang tích hợp làm

cơ sở cho các hệ điều hành trong công nghệ thông tin tương lai. Trong lĩnh vực này, vật liệu vô
cơ (như hợp kim bán dẫn, thủy tinh hay gốm), vật liệu hữu cơ cao phân tử và vật liệu lai hữu cơvô cơ đều đó và đang được nhiều phũng thớ nghiệm trờn thế giới quan tõm nghiờn cứu. Phần lớn
cỏc nghiờn cứu về vật liệu vụ cơ tập trung vào hệ vật liệu bán dẫn trên cơ sở silic và A3B5. Sau
một thời gian dài nghiờn cứu, cụng nghệ chế tạo vật liệu dẫn súng từ vật liệu oxit silic (SiO2) sử
dụng oxit germani (GeO2) làm tác nhân điều chỉnh đó được xây dựng. Bằng công nghệ quang
khắc đó chế tạo thành cụng một số loại linh kiện dẫn sóng làm cơ sở triển khai mạng thông tin
thế hệ mới. Tuy nhiên, hướng nghiên cứu dựa trên vật liệu bán dẫn như vậy phải xuất phát từ nền
tảng khoa học công nghệ tiên tiến và đũi hỏi cú sự đầu tư lớn về cơ sở vật chất. Trong những
năm gần đây, xu hướng nghiên cứu về hệ vật liệu lai hữu cơ - vô cơ đang thu hút được sự quan
tâm của nhiều nhóm nghiên cứu cả trong và ngoài nước, do những ưu việt cả về công nghệ chế
tạo vật liệu và linh kiện, cũng như khả năng tương thích với công nghệ vi điện tử sẵn có, đặc biệt
là khả năng ứng dụng phát triển với đầu tư ban đầu thấp, gía thành sản phẩm hạ. Trong lĩnh vực
vật liệu lai thỡ vật liệu lai hữu cơ và vô cơ được chế tạo bằng phương pháp sol- gel có ưu thế lớn
và ngày càng được nhiều cơ sở nghiên cứu trên thế giới tập trung nghiên cứu. Phương pháp hoá
học keo sol-gel được đánh giá là một trong những phương pháp quan trọng và đa năng trong việc


tổng hợp các vật liệu mới có chất lượng cao, được sử dụng trong công nghệ điện tử, vi điện tử và
gần đây là quang tử. Một điều rất đặc sắc của phương pháp này là có thể cho phép lắp ghép các
phần vật liệu hữu cơ với các phần vật liệu vô cơ có tính chất hoá lý rất khác nhau ở mức độ trộn
lẫn đến cỡ nanô mét thậm chí đến cả mức độ phân tử để thu được một vật liệu mới, vật liệu lai có
độ đồng nhất cao và tính chất mong muốn.
Một trong số các khả năng ứng dụng của vật liệu lai hữu cơ - vô cơ mà đang thu hút được
sự quan tâm của các nhà khoa học là ứng dụng làm vật liệu dẫn sóng quang. Các kết quả nghiên
cứu đó được công bố cho thấy, những vật liệu cao phân tử lai hữu cơ-vô cơ không những có
nhiều tính chất lý thỳ mà cũn là những vật liệu cú nhiều triển vọng cho việc chế tạo cỏc linh kiện
quang học như bộ nối quang, bộ nối định hướng, bộ dồn kênh/phân kênh cách tử dẫn sóng
(AWG), bộ chuyển mạch, bộ lọc điều hướng, bộ làm suy yếu biến thiên (VOAs), bộ khuyếch
đại. Những linh kiện dẫn sóng quang trên sẽ là các thành phần chủ chốt cho mạng truyền thông
hiện đại dựa trên công nghệ gộp - tách sóng (WDM).

Việc tỡm kiếm cỏc cụng nghệ mới, nhằm chế tạo ra những vật liệu với mong muốn giảm
kích thước linh kiện, tăng mật độ, giảm giá thành. Chính các tiêu chí chiến lược nêu trên đó thỳc
đẩy các nghiên cứu tỡm kiếm vật liệu mới và cụng nghệ chế tạo linh kiện mới cho hệ thống
thụng tin quang hiện nay.
Trong vài năm gần đây, một số cơ sở nghiên cứu lớn và trường đại học trong nước đó bắt
đầu tham gia vào hướng nghiên cứu nhiều triển vọng này.
Chớnh vỡ vậy đề tài nghiên cứu được lựa chọn cho luận văn là: Nghiờn cứu thiết kế và quy
trỡnh chế tạo chip chia cụng suất quang 1x2 từ vật liệu lai nanụ ASZ.
Mục tiêu nghiên cứu được đặt ra là thiết kế chip chia công suất quang 1xN (N = 2, 4, 8),
nhằm tối ưu cấu trúc của chip theo hệ vật liệu lai nanô ASZ và chế tạo chip chia công suất quang
1x2 theo bản thiết kế và vật liệu lai nanô ASZ. Thiết kế chip 1xN bằng phần mềm chuyên dụng
OptiWave7.0, và phương pháp chế tạo chip 1x2 là quang vi hỡnh trực tiếp. Sử dụng cỏc phương
pháp nghiên cứu các tính chất quang tử của vật liệu và chíp dẫn sóng quang trên cơ sở các thiết
bị hiện đại mới được trang bị tại Phũng thớ nghiệm trọng điểm Quốc gia về “Vật liệu và linh
kiện điện tử”.
Nội dung của luận văn là một phần nhánh của đề tài nhà nước KC.02.14,và NCCB 801304
(2001-2005) thuộc chương trỡnh nghiờn cứu cơ bản (ngành Khoa học Vật liệu).
Nội dung của luận văn được chia thành các chương như sau:
Chương 1: Trỡnh bày tổng quan về vật lớ, vật liệu và quy trỡnh chế tạo dẫn súng quang
phẳng.
Chương 2: Nghiên cứu các tính chất vật lí của vật liệu dẫn sóng nano ASZ . Tiến hành đo
cỏc thụng số chớnh vật liệu lai nano ASZ: chiết suất, hệ số tổn hao quang của vật liệu.
Chương 3: Thiết kế chip chia công suất quang, triển khai thực nghiệm chế tạo chip chia
công suất quang và tiến hành đo đạc các thông số của chip.
TÀI LIỆU THAM KHẢO


1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

Tiếng Việt
N. T. Hường, N. T. Bỡnh, L.Q. Minh (2003), “Kết quả nghiờn cứu chế tạo vật
liệu và cấu trỳc dẫn súng planar dạng tầng từ vật liệu lai hữu cơ – vô cơ kích
thước nano”, Hội nghị VL Chất rắn toàn quốc lần thứ IV, Kỉ yếu nỳi cốc 57/11/2003, Tr 341-345.
Lê Quốc Minh, Trần Kim Anh, Nguyễn Thanh Hường, Charles Barthou, Nguyễn
đức Chiến (2003), “Vật liệu dẫn sóng tích cực trên cơ sở Silica pha Erbie", Hội
nghị Vật lý Chất rắn toàn quốc lần thứ III - Nha trang 8- 10/8/2001, tr 185-192,
in năm 2003
Nguyễn Thanh Hường, Dương Thành Trung, Nguyên Thanh Bỡnh và Lờ Quốc
Minh (2005), “Tổng hợp vật liệu lai ba thành phần MAPTMS, TEOS và TPOT
nhằm chế tạo chip dẫn sang sử dụng đế thủy tinh pyrex”. Tuyển tập cỏc bỏo cỏo
Hội nghị Vật lý Toàn Quốc Lần thứ VI, Hà Nội, 23-25/11/2005, tr 338-341.
Nguyễn Thanh Hường, Dương Thành Trung, Nguyên Thanh Bỡnh và Lờ Quốc
Minh (2005), “Tổng hợp vật liệu lai ba thành phần MAPTMS, TEOS và TPOT
nhằm chế tạo chip dẫn sang sử dụng đế thủy tinh pyrex”. Tuyển tập các báo cáo
Hội nghị Vật lý Toàn Quốc Lần thứ VI, Hà Nội, 23-25/11/2005, tr 338-341.
Nguyễn Thanh Hường, Nguyễn Thanh Bỡnh, Phan Việt Phong, Phạm Anh Tuấn,
Mẫn Hoài Nam, Hoàng Thị Khuyờn, Hoàng Việt Hưng, Trần Kim Anh, Chu
Đỡnh Thỳy, Michel Dumont, Nguyễn Chớ Thành và Lờ Quốc Minh (2003),

“Kết quả nghiờn cứu chế tạo vật liệu và cấu trỳc planar dạng tầng từ vật liệu lai
vụ cơ hữu cơ kích thước nanô”. Tuyển tập các báo cáo Hội nghị Vật lý Chất rắn
Toàn Quốc Lần thứ IV, Nỳi Cốc, 5-7/11/2003, tr 341-345
Nguyễn Thanh Hường, Trần Kim Anh, Nguyễn Thanh Bỡnh, Lờ Quốc Minh
(2003), “Nhiễu xạ tia X, Phổ microraman và quỏ trỡnh biến đổi vi cấu trúc của
màng dẫn sóng silica-titania”, Tuyển tập cỏc bỏo hội nghị Vật lý toàn quốc lần
thứ V, Hà nội, 1-3/3/2001, tr 954-958, in năm 2003
Nguyễn Thanh Hường, Trần Thu Hương, Vũ Thị Nghiêm, Lâm Thanh Nhàn,
Charles Bathou, Trần Kim Anh, Lê Quốc Minh (2001), “Nghiên cứu quá trỡnh
biến đổi vi cấu trúc trong qỳa trỡnh ủ nhiệt của màng dẫn súng Silica/Titania và
Silica/Zirconia”, Tuyển tập cỏc bỏo cỏo Hội nghị Vật lý Chất rắn toàn quốc lần
thứ III, Nha trang 8-10/8/2001, tr 209-215, in năm 2003.
Tiếng Anh

8.
9.

A. B. Seddon (2000), “Potential of organic-inorganic hybrid materials, derived
by sol-gel, for photonic applications,” Proc. SPIE CR68, pp143
A. G. Rickman et al..(1993), “Silicon-on-insulator optical rib waveguide circuits


10.

11.

12.
13.
14.
15.

16.

17.

18.
19.
20.
21.
22.
23.
24.
25.
26.
27.

for fiber optic sensors", Proc. SPIE 2071, p190.
A. Ougazzaden et al. (1996), “Strained InGaAsP/InGaAsP/InAsP multi-quantum
well structure for polarization insensitive electroabsorption modulator with high
power satuaration,” Appl. Phys. Lett.69, 4131.
A. Radojevic et al..(2002), “Hybrid integrated optical polarization mode
converters and low-optica modulators using crystal-ion-sliced LiNbO3 thin
films,” Proc. SPIE 4652
B. E.A. Salech, M.C. Teich, Fundamental of Photonics, Wiley Series in Pure and
Applied Optics J.W.Goodman, Editor.
BURNS, w., and MILTON, F.: „Mode conversion in planar dielectric
separating waveguides‟, IEEE J. Quantum Electron, , (11), pp. 32-39.
E.M. Yeatman(1975), “Sol-gel fabrication for optical communication
components: prospects and progress", Proc. SPIE CR68, p119.
E.M. Yeatman(1997), “Sol-gel farbrication for optical communication
components: prospects and progress”, Proc. SPIE CR68, 119.

G. J. M. Krijnen, H. J. W. M. Hoekstra, P. V. Lambeck and T. J. M. A.
Popma(1992), “Simple analytical description of forfermance of Y-Juntion”,
Electronics letters, Vol.28 No.22.
G.J.M. Krijnen, H.J.W.M. Hoekstra, P.V. Lambeck, and Th.J.A.Popma, “Simple
analytical description of the performance of Yjunctions”, Electr. Lett., 28(22),
pp2072-2074
H. A. Macleod (1986), Thin film optical filters, Macmillian, New York.
H. Nishihara, M. Haruna, and T. Suhara (1989), Optical Integrated Circuit,
McGraw Hill, NY.
H. Pulker (1984), Coatings on Glass, Elsevier, New York,.
H.Erlig et al. (2001), “Applications of state-of-the-art polymer modulators”,
Proc. Integrated Photonics Res. Conf., ITuH3.
Haruna, M. and J.Koyama(1981), “Thermo-optic effect in LiNbO3 for light
deflection and switching”, Electron. Lett., 17(22), p 842-844.
J. Carroll (2001), “Motorola‟s thoughbeam spinoff targets GaAs-on-Silicon”,
Converge Network Dig,11.
J. R. Busch et al. (1996), “Linear electro-optic response in sol-gel planar
waveguide,” Electron. Lett. 28, p 298.
J.-P.Krumme et al..(1989), “Optical recording aspects of rf magnetron-sputtered
iron-garnet films,” J.Appl. Phys, (66), p 4393.
K. Noguchi et al. (1998), “Millimeter-wave Ti: LiNbO3 optical modulators,” J.
Lightwave Technol. 16, 615 .
K. Noguchi (1998), “Optical free-space multichannel switches composed of
liquid-crystal light-modulator arrays and birefringent crystals,” J. Lightwave


28.

29.
30.

31.
32.
33.

34.
35.
36.

37.
38.
39.
40.

41.

42.

Technol, 16, p 1437.
K. Worhoff et al..(1999), “Design, tolerance analysis, and fabrication of silicon
oxynitride based planar optical waveguide for communication devices,”
J.Lightwave Technol, 17, p1401.
Katsunari Okamoto (2000), Fundamental of Optical Waveguidws, Printed in the
United States of America.
Kobayashi et al..(1992), “Novel waveguide Y-branch for low-loss 1xN splitters,
Proc. of Optical Fiber Commu”. Conf. (OFC), vol.1.
L. Eldada (2001), “Advances in Polymeric Integrated Optical Componentry”
Pro. Integrated Photonics Reseach Conf. 19, ItuHl.
L. Eldada (2002), "Polymer Integrated Optics: Promise vs. Practicality,” Proc.
SPIE, p 4642.
L. Q. Minh , N. T. Huong,T.T. Huong, H. T.Khuyen, P. M. Tuan, M. H. Nam,

N.T. Binh, T. K. Anh , C. D. Thuy, C. Barthou, M. Dumont and N. T. Thanh
(2003), “Development of solgel materials for photonics and optical
telecommunication application”, Proceedings of GV6 on Physics and
engineering, Chemnitz, Germany, p120 -123.
L.Eldada et al. (2000), “Advances in Polymer Integrated Optics,” J.Select. Top.
Quant. Electron, (6), p 54
L.Prod‟home (1960), Phys.Chem Glasses 4, 119.
L.Q.Minh, N.T.Huong, C. Barthou, P. Benalloul, W. Strek, T. K. Anh (2002),
“Eu3+- and Er3+- doped SiO2 - TiO2 sol-gel films for active planar waveguide”,
Materials Science, Vol. 20,(2), p 47-52.
Louary Eldada (2002), Optical Networking Component, Dupont Photonics
Technologies.
M. Scobey et al. (1999), “Thin film based components for optical add/drop",
SOA TOPS WDM Components (29), p 25.
Mitsunaga, K.,M.Masuda, and J.Koyama (1980), "Characteristics of an optical
branching waveguide in LiNbO3", Trans. IECE of Japan, 63-C(3), p178-185.
N. N. Toan, M. A. Tuan, T. T. Huong, N.T. Huong, C. Barthou, T.K.Anh, L.Q.
Minh, and N.Duc Chien (2000), "Solgel prepared silica-based materials for
sensors and optoelectronic applications", Prceedings of COMMAD, Conference
on Optronic and Microelectronic Materials and Devices, Melbourne, Australia,
p 304-308
N.T. Huong, P.A. Tuan, H.T. Khuyen, L. Q. Minh (2002), “Fabrication and
properties of photosensitive organic- inorganic hybrid waveguide materials”
given at third Vietnam National Conference on Optics and Spectroscopics, p
383-387.
OKAYAMA, H., USHIKUBO, T.,and KAWAHARA (1991), „Low-drive-


43.
44.

45.
46.
47.

48.

49.

50.
51.
52.
53.
54.
55.

voltage Y-branch digital optical switch‟, Electron. Letr , (27), p 24-26.
Optiwave Systems Inc., Website, page link:
/>R. Alfermess (1990), “Titanium-diffused lithium niobate waveguide devices”,
Guided-wave optoelectronics, New York, p.145.
R. Dixon (2002), “SDK develops 6 inch InP wafers,” Compound Semiconductor
8-4.
R. Noộ et al., “Polarization mode dispersion compensation at 10, 20, and 40 Gb/s
withvarious optical equalizers,” J. Lightwave Technol
T. J. Wang et al. (2000), “Wide-angle Ni-diffused LiNbO3 abrupt waveguide
bend with a proton-exchanged microprism,” J. Select. Top. Quant. Electron, (6),
p94
T. K. Anh, L. Q. Minh, N. Vu, T. Thu Huong, N. Thanh Huong, C. Barthou, W.
Strek(2003), “Nanomaterials containing rare-earth ions Tb,Eu,Er and Yb:
Preparation, optical Properties and Application Potential”, J. Luminescence,
(102-103), p 391-394.

T. T. Huong, N. T. Huong, L. T. Nhan, P. A. Tuan, T. K. Anh, M. Heber, C.
Laubschat, C. Barthou and L.Q. Minh (2002), “Fabrication, Optical and Surface
Properties of erbium doped silica-titaninia and silica-zirconia thin film for planar
wave guide”, Proceedings of VG5 Fifth Vietnam-German Seminar on Physics
and Engineering, Hue, p 277-280.
T.Miya (2000), “Silica-based planar lightwave circuits: passive and thermally
active devices” J.Select. Top. Quant. Electron, 6, p38.
T.Tsukada (1974), “GaAs-Ga1-xAlxAs buried heterostructre injection lasers,”
J.Appl.Phys.45, 4899.
V.Morozov et al (2000), “Fused fiber optic variable attenuator,” Proc. Optical
Fiber Communication Conf, p22.
W. Tolksdorf (1989), “Liquid phase epitaxy of garnets”, Crystal Grownth in
Science and Technology, Plenum, New York, p 397.
W.K.Burns, and A.F. Milton, “Mode conversion in planardielectric separating
waveguides,” IEEE J. Quant. Electr., 11(1), p 32-39
Y. Hibino et al..(2000), “Fabrication of silica-on-Si waveguide with higher index
difference and its application to 256 chanel arrayed-waveguide
multi/demultiplexer,” Proc. Optical Fiber Communication Conf., p 127.