低损耗离子交换玻璃基光波导制备与分析
低损耗硅基SiO2平面光波导的PECVD制备和膜层特性研究p.
低损耗硅基SiO2平面光波导的PECVD 制备和膜层特性研究陈思乡1，江征风1，胡业发1，刘文2(1．武汉理工大学机电工程学院，湖北武汉 430070 2．武汉邮电科学研究院，湖北武汉 430074摘要：研究了PECVD 沉积的光波导膜层的光学特性，论述了沉积工艺参量和退火处理对膜层性能的影响，优化工艺获得了高质量的波导膜层，成功设计制作了在1550nm 中心波长损耗低于0.1dB/cm的平面光波导和AWG 器件。
关键词：平面光波导，SiO2波导，PECVDPECVD deposition of low-loss SiO2-based plane Waveguides and the film propertiesChen Sixiang1, Jiang Zhengfeng1, Hu Yefa1, Liu Wen2(1. School of Electromechanics Engineering, Wuhan University of Technology, Wuhan 430070, China2. Wuhan Research Institute of Posts and Telecommunications, Wuhan 430074, ChinaAbstract: Good optical-quality Ge-doped SiO2 layers have been obtained by using plasma-enhanced chemical vapor deposition from SiH4, GeH4 and N2O gases. Various factor affecting refractive index and deposition rate of films, such as gas flow, platen temperature, RF power are investigated. Low-loss silica optical waveguides with propagation losses less than 0.1dB/cm at 1550nm center wavelength are presented.Keyword: plane lightwave circuit, Silica waveguides, PECVD1、引言光纤通信技术近几年来得到了迅猛发展，光纤已经成为固定通信网中最主要的传输介质，是高速通信特别是吉比特和太比特通信的最佳媒质选择。
低损耗离子交换玻璃基光波导制备与分析
第24卷第5期2009年9月 无机材料学报J o u r n a l o f I n o r g a n i c M a t e r i a l sV o l .24,N o .5 S e p .,2009文章编号:1000-324X (2009)05-1041-04D O I :10.3724/S P .J .1077.2009.01041收稿日期: 2008-12-26,收到修改稿日期: 2009-04-13基金项目: 浙江省科技厅科技计划项目(2007C 21022);973计划项目(2007C B 613405);国家自然科学基金(60777015);浙江大学优秀青年教师资助计划项目作者简介: 郝寅雷(1974-),男,博士,副教授.E -m a i l :h a o y i n l e i @z j u .e d u .c n低损耗离子交换玻璃基光波导制备与分析郝寅雷,郑伟伟,江舒杭,谷金辉,孙一翎,杨建义,李锡华,周强,江晓清,王明华(浙江大学信息与电子工程学系,杭州310027)摘要:考虑到离子交换和离子扩散工艺的特殊要求,设计并熔制了适合于离子交换工艺的硅酸盐玻璃材料S i O 2-B 2O 3-A l 2O 3-R 'O -R 2O (R '=C a ,M g ;R=N a ,K ).采用A g +/N a +熔盐离子交换和电场辅助离子扩散工艺在这种玻璃材料基片上获得了掩埋式条形光波导.光学显微镜和电子探针分析表明高折射率的A g +扩散区位于玻璃基片表面以下约10μm 处,形成光波导的芯部.光波导芯部尺寸约为8μm×8μm ,与单模光纤芯径尺寸相当,保证了较低的光纤耦合损耗.对光波导的测量结果得出:在波长为1.5μm 处条形光波导的传输损耗约为0.1d B /c m ,与单模光纤的耦合损耗约为0.2～0.3d B .条形光波导的传输损耗与材料本身的损耗接近,表现出掩埋式光波导的低损耗特征.分析表明,经过进一步优化,这种光波导制备技术可用于低损耗光波导器件的制作.关 键 词:离子交换;玻璃;光波导中图分类号:T N 252 文献标识码:AMa n u f a c t u r i n g a n dA n a l y s i s o f L o w -l o s s I o n -e x c h a n g e dG l a s s -b a s e dWa v e g u i d eH A OY i n -L e i ,Z H E N GW e i -W e i ,J I A N GS h u -H a n g ,G UJ i n -H u i ,S U NY i -L i n g ,Y A N GJ i a n -Y i ,L I X i -H u a ,Z H O UQ i a n g ,J I A N GX i a o -Q i n g ,W A N GM i n g -H u a(D e p a r t m e n t o f I n f o r m a t i o nS c i e n c e a n d E l e c t r o n i c E n g i n e e r i n g ,Z h e j i a n g U n i v e r s i t y ,H a n g z h o u 310027,C h i n a )A b s t r a c t :S i l i c a t e g l a s s o f s y s t e m S i O 2-B 2O 3-A l 2O 3-R 'O -R 2O (R '=C a ,M g ;R=N a ,K )w a s d e s i g n e d a n d m e l t e d f o r i o n -e x c h a n g e di n t e g r a t e do p t i c a l w a v e g u i d e c h i p ,o nc o n s i d e r a t i o n o f t h e s u i t a b i l i t y o f i o n -e x c h a n g e a n d i o n -d i f f u s i o n p r o c e s s o n t h i s g l a s s s u b s t r a t e ,b u r i e d c h a n n e l w a v e g u i d e w a s m a n u f a c t u r e d b y A g +/N a +i o n -e x c h a n g e i n m i x e d m e l t e d s a l t s ,a n d s u b s e q u e n t l y f i e l d -a s s i s t e d i o n -d i f f u s i o n p r o c e s s .O b s e r -v a t i o n o f o p t i c a l m i c r o s c o p e a n d e l e c t r o n m i c r o p r o b e s h o wt h a t A g +d i f f u s i o n z o ne i s d r i v e n t o a p p r o x i m a t e l y 10μmu n d e r t h e g l a s s s u b s t r a t e s u rf a c e .T h e Ag +d i f f u s i o n z o ne p o s s e s s e s h i g h e r r ef r a c t i v e i n d e x t h a ng l a s s s u b s t r a t e ,a n d th u s a c t s a s t h ew a v e g ui d e c o r e .T h i s w a v e g u i d ec o r e i s t y p i c a l l y i nd i m e n s i o no f 8μm ×8μm ,m a t c h i n g w e l l w i t h t h a t o f s i n g l e -m o d e -f i b e r c o r e ,w h i c h e n s u r e s a l o wc o u p l i n g l o s s .P r o p a g a t i o n l o s s a n d c o u p l i n g l o s s w i t h s i n g l e -m o d e -f i b e r i s m e a s u r e d t o b e 0.1d B /c ma n d 0.2-0.3d B /f a c e t r e s p e c t i v e l y ,a t t h e w a v e l e n g t h o f 1.55μm .T h e p r o p a g a t i o n l o s s i s v e r y c l o s e t o g l a s s m a t e r i a l i n h e r e l o s s a t t h e s a m e w a v e -l e n g t h ,a t y p i c a l c h a r a c t e r i s t i c s o f b u r i e d w a v e g u i d e .I t s h o w s t h a t t h e w a v e g u i d e m a n u f a c t u r i n g p r o c e s s i s p r o m i s i n g f o r i m p l e m e n t a t i o n o f l o w -l o s s i n t e g r a t e d o p t i c a l d e v i c e s .K e y w o r d s :i o n -e x c h a n g e ;g l a s s ;o p t i c a l w a v e g u i d e 玻璃是一种优质光学材料,具有很高的透光性和均匀性、制作技术成熟以及成本低廉等显著特点,不仅是传统光学系统设计的首选材料,也是一种重要的集成光学基片材料.采用离子交换工艺在玻璃基片上制作的集成光学器件具有一些独特的性质,包括:传输损耗低,易于掺杂高浓度的稀土离子,与光纤的光学特性匹配,耦合损耗小,环境稳定性好,易于集成,成本低廉等,适合于大批量、低成本集成无机材料学报第24卷光学器件的制作.1972年,I z a w a和N a k a g o m e首次采用离子交换工艺在玻璃基片上制作光波导[1].自那时起,玻璃基片上光波导器件的制作技术研究引起了许多研究机构和企业界的持续关注[2-11].经过不断的研究与开发,一些玻璃基集成光学器件,如光功分器和光放大器已经走向产业化阶段,法国的T e e m p h o t o n i c s公司和以色列的C o l o r-c h i p公司是玻璃基集成光器件产业化的典型.对于光通信网络中使用的光波导器件,插入损耗是一项重要的性能指标.一次交换形成的光波导芯层位于玻璃的表面,一方面由于玻璃表面各种缺陷的散射使光波导有较大的传输损耗;另一方面这种表面光波导的芯部尺寸与单模光纤不匹配,使光波导器件具有较大的光纤耦合损耗.传输损耗和光纤耦合损耗都是器件插入损耗的主要来源.在一次离子交换形成表面光波导之后,进一步通过电场辅助离子扩散制备掩埋式光波导是减小器件插入损耗的有效途径.该项技术也是实现玻璃基光波导器件实用化的瓶颈技术.合理选择用于离子交换的玻璃基片材料对获得低损耗的光波导非常重要.市场上现有的光学玻璃品种都是针对玻璃的吸收、折射率和色散性质进行设计和制作的,而没有考虑离子交换的特殊要求,譬如在高温熔盐中的化学稳定性,合理的化学组分与显微结构.因此选用现成的玻璃基片很难获得所需的光波导性能.本工作设计并熔制了离子交换专用玻璃材料S i O2-B2O3-A l2O3-R'O-R2O(R'=C a,M g; R=N a,K),并在这种玻璃材料基片上获得了低损耗的条形光波导.1 实验玻璃材料选用S i O2-B2O3-A l2O3-R'O-R2O(R'= C a,M g;R=N a,K)体系,其中碱金属氧化物含量约为18w t%,玻璃材料采用电熔工艺制作.熔制好的玻璃经退火后加工成75m m×1.2m m圆片,双面研磨抛光后用于离子交换.玻璃基片上光波导的制备分两步进行:熔盐离子交换和电场辅助离子扩散.第一步熔盐离子交换过程如图1所示.采用热蒸发工艺在玻璃基片表面制作一层厚度为100n m 左右的铝膜,而后采用标准的微细加工工艺经过涂胶、光刻、显影、腐蚀、去胶工序将制作在光刻板上光波导图形转移到铝膜上,铝膜被腐蚀去除的部分形成离子交换的窗口.离子交换在290℃下的恒温炉中进行,用于离子交换的熔盐为A g N O3、N a N O3和C a(N O3)2的混合物,混合比例n(A g N O3)∶n(N a N O3)∶n(C a(N O3)2)=3∶500∶500.在熔盐中引入C a(N O3)2的作用在于降低混合熔盐的熔点(N a N O3与C a(N O3)2混合熔盐的共熔温度230℃,低于N a N O3的熔点311℃).离子交换时间在数分钟到数十分钟之间.离子交换完成后将玻璃基片表面的铝膜用化学腐蚀的方法去除.第二步是电场辅助离子扩散,采用如图2所示的装置进行.用耐高温的绝缘密封胶将玻璃基片与75m m的石英桶粘结起来,置于另一个100m m的石英容器中.在石英桶和石英容器中分别安装碟形铂电极,两个电极分别连接直流电源的正、负极. 240℃下将融熔的N a N O3和C a(N O3)2的混合熔盐(n(N a N O3)∶n(C a(N O3)2)=1∶1)分别倒入石英桶和石英容器中.电场辅助离子扩散时间通常为80～200m i n,取决于所需的光波导掩埋深度.提供直流电场的电源有两种工作模式:恒压模式和恒流模式,考虑到离子交换过程中玻璃基片的电阻率会降低,从而使恒压下电流不断增大,辅助电场的施加采用恒压-恒流模式:即先恒压,使流过玻璃基片的电流达到63m A,而后恒流,使电流保持在63m A.电场辅助离子扩散期间玻璃基片中的电场强度和流过玻璃片的电流密度如图3所示.这种电场辅助离子扩散装置的绝缘性质采用实验的方法验证.用同样尺寸的石英玻璃基片取代实验用玻璃基片,其它实验条件与光波导制作的条件相同.研究发现,只有微安(μA)数量级的电流流过,相当于实验用玻璃基片的情况下电流值的1/1000.将玻璃基片经切片,并且端面研磨、抛光后,用光学显微镜和电子探针对条形光波导的横截面进行分析;用光波导损耗测试系统对条形光波导的损耗进行观察与测试,光源选用波长为1.55μm的激光光源,激光光源经单模光纤直接与光波导输入端面耦合.在条形光波导的输出端用显微镜物镜观察光场分布,然后用光纤以端面耦合的方式将输出光导入光功率计,测量光波导的插入损耗.图1 熔盐离子交换制作表面光波导流程图F i g.1 F l o w c h a r t o f g l a s s-b a s e ds u r f a c ew a v e g u i d ep r e p a r e db y i o n-e x c h a n g e1042第5期郝寅雷,等:低损耗离子交换玻璃基光波导制备与分析图2 电场辅助离子扩散装置示意图F i g .2 C o n f i g u r a t i o n o f f i e l d -a s s i s t e di o nd i f f u s i on图3 电场辅助离子扩散的电压-电流F i g .3 E l e c t r i c f i e l di nt h e g l a s s s u b s t r a t e a n d c u r r e n t d e n s i t yi n t h e s u b s t r a t e d u r i n g t h e f i e l d -a s s i s t e di o nd i f f u s i o n p r o c e s s2 结果与讨论如图3所示,在电场辅助离子扩散的恒压阶段,流过玻璃基片的电流逐渐增大,恒压约10m i n 后,将直流电压源调整为恒流状态,此后,玻璃基片两侧的电压逐步下降,约40m i n 后,电压趋于稳定.对两端面研磨抛光后的玻璃基片用光学显微镜在透射模式下进行观察的图像如图4所示.由于A g +比N a +对玻璃材料的折射率有更大的贡献,玻璃基片中A g +的扩散区具有更高的折射率,形成光波导的芯部.在透射模式下,部分从显微镜光源发出的经过玻璃基片的光将被光波导的芯部限制而沿着光波导传播,从而使A g +扩散区具有更高的亮度.从图中可以看出经过电场辅助离子扩散过程,在电场的作用下A g +的扩散区已经进入玻璃基片约10μm ,A g +扩散区的尺寸约8μm×8μm ,与单模光纤的芯径相当.图5是用光纤端面耦合的方式将激光耦合进入条形光波导的输入端,在输出端获得的光强分布图.从图中可以看出,光场被限制在光波导的芯部,位于玻璃表面以下,且光斑呈现圆形.图6是对光波导端面用电子显微镜观测的结果.其中图(a )是二次电子的影像,图(b )、(c )分别是对银元素和钙元素含量面分布的波谱法分析结果.从图中可以看出,A g +分布在玻璃表面以下,与光学显微镜观察到的结果类似.离子交换过程中没有C a 2+经扩散进入玻璃,原因是碱土金属离子带两个单位的电荷,在玻璃中的扩散速度远小于一价金属离子A g +.因此,电子探针没有观察到钙离子在玻璃表面的扩散层.对条形光波导的损耗值的测量结果表明:长度为3.4c m 的光波导,插入损耗的典型值为0.80d B ,长度为2.4c m 的光波导,插入损耗的典型值为0.70d B .由此可以推断:条形光波导的传输损耗约为0.10d B /c m ,条形光波导与单模光纤之间的耦合损耗约为0.2～0.3d B .其中传输损耗0.10d B /c m 对应于玻璃每厘米的内部透过率(不含表面反射)97.72%,与常用的光学玻璃材料B K 7的相应值99.7%差距不大,这是由于掩埋式光波导完全消除了表面散射带来的损耗,其传输损耗的来源只有材料本身的损耗.图4 光学显微镜下的条形光波导端面图像F i g .4 C r o s s -s e c t i o n o p t i c a l i m a g e o f b u r i e d c h a n n e l w a v e g u i d e图5 条形光波导输出光斑形状F i g .5 O u t p u t -o p t i c a l f i e l dp a t t e r n o f b u r i e d c h a n n e l w a v e g u i d e1043无机材料学报第24卷图6 电子显微镜下条形光波导端面图像F i g .6 C r o s s s e c t i o nS E M i m a g e s o f b u r i e dw a v e g u i d e(a )B S Ei m a g e ;(b )S i l v e r e l e m e n t c o n c e n t r a t i o nm a p ;(c )C a l c i u me l e m e n t c o n c e n t r a t i o n m a p3 结论采用熔盐离子交换和电场辅助离子扩散工艺,在专门熔制的离子交换玻璃材料(S i O 2-B 2O 3-A l 2O 3-R 'O -R 2O(R '=C a ,M g ;R=N a ,K )体系)中获得了掩埋式条形光波导.光波导芯部位于玻璃表面以下数微米处,消除了玻璃表面的不规则引起的散射损耗,光波导芯部的尺寸与光纤芯部匹配,使光波导端面与光纤的耦合损耗降至0.2～0.3d B .这种光波导制作工艺经过进一步优化,可以用于高性能集成光学器件的制备.参考文献:[1]I z a w aT ,N a k a g o m e H .A p p l .P h y s .L e t t .,1972,21(12):584-586.[2]R a m a s w a m y RT .J .L i g h t w a v e T e c h .,1988,6(6):984-1002.[3]We s t BR ,M a d a s a m yP ,P e y g h a m b a r i a nN ,e t a l .J .N o n -c r y s t .S o l i d s ,2004,347(1/2/3):18-26.[4]J o s e G ,S o r b e l l o G ,T a c c h e o S ,e t a l .J .N o n -c r y s t .S o l i d s ,2003,322(1/2/3):256-261.[5]周自刚,刘德森.中国激光,2004,31(6):665-668.[6]陈海燕,戴基智,杨亚培,等.光学学报,2003,23(7):815-818.[7]郑杰,王鹏飞,徐迈,等.光学学报,2003,23(12):1418-1423.[8]陈宝玉,赵士龙,柳祝平,等(C H E NB a o -Y u ,e t a l ).无机材料学报(J o u r n a l o f I n o r g a n i c M a t e r i a l s ),2004,19(1):43-47.[9]郝寅雷(H A OY i n -L e i ).无机材料学报(J o u r n a l o f I n o r g a n i c M a t e -r i a l s ),2003,18(2):295-300.[10]韩秀友,庞拂飞,初凤红,等.光电子·激光,2006,17(9):1052-1056,1057.[11]田贺斌,杨天新,王永强,等.天津理工学院学报,2002,18(4):6-8.1044。
玻璃微光子波导的设计与制备
玻璃微光子波导的设计与制备随着科技的不断进步，微型化技术在信息和光学技术中得到了广泛应用，特别是在光通信中。
在这个领域，光波导器件可以提高数据传输速度和网络容量，而玻璃微光子波导作为其中一种光波导器件，具有很大的应用潜力。
本文将介绍玻璃微光子波导的设计和制备技术。
1.设计玻璃微光子波导的设计要考虑到其工作波长范围、模式品质因数、色散等因素。
选择合适的玻璃材料是成功制备玻璃微光子波导的关键。
高质量的玻璃材料应该具有低损耗和合适的色散特性，并且能够使波导实现单模传输。
在具体的设计中，可以采用有限元方法进行数值模拟，以便对主要参量进行选择和优化。
在优化的过程中，需要权衡波导损耗、模式品质因数和波导尺寸等因素。
另外，还需要考虑到工艺制备的可行性，充分利用制备过程中的参数，使得设计出的玻璃微光子波导能够在实际的制备过程中得到较好的加工，避免制造过程中的问题。
2.制备制备玻璃微光子波导通常需要采用精密的加工手段和工艺流程。
目前较为成熟的制备方法有两种，一种是采用离子交换技术，另一种是采用激光刻蚀技术。
离子交换技术是指先制作出玻璃片的初形，然后在玻璃片的表面上进行局部的离子交换。
该技术可以在微米尺度下制备出高质量的玻璃微光子波导，但需要制备自制的模具，加工时的耗时比较长。
激光刻蚀技术则是利用激光束对玻璃进行直接加工，制备出所需的微型结构。
该技术制备速度快、对材料的选择性较小、加工精度高，但由于激光能量的特性，需要对制备过程进行优化，以免对材料造成过大的损伤，降低光波导的质量。
对于需要采用激光刻蚀技术的玻璃微光子波导，制备过程一般包括以下几个步骤：（1）材料选择：首先要确定玻璃材料的种类，保证其本身有较小的光波导传输损耗。
（2）样品准备：确定加工对象的初形，比如制备玻璃片。
（3）激光刻蚀：将激光刻蚀设备调整至合适的参数，将光波导结构加工到样品之中。
（4）热处理：对加工后的波导进行热处理，以消除应力和优化光学特性。
玻璃基光波导制作工艺流程
玻璃基光波导制作工艺流程英文回答：The process of fabricating glass-based optical waveguides involves several steps. I will explain each step in detail below.1. Substrate preparation: The first step is to prepare the glass substrate. This involves cleaning the substrate to remove any impurities or contaminants that may affect the optical properties of the waveguide. The substrate is usually made of a high-quality glass material, such as silica.2. Deposition of waveguide material: The next step is to deposit the waveguide material onto the substrate. This can be done using various techniques, such as chemical vapor deposition (CVD) or sputtering. The waveguide material is typically a thin film of a high-refractive-index material, such as silicon dioxide or silicon nitride.3. Patterning: After the waveguide material is deposited, it needs to be patterned to define the waveguide structure. This can be done using lithography techniques, such as photolithography or electron beam lithography. The patterned waveguide structure is then transferred onto the waveguide material using etching techniques, such as reactive ion etching (RIE).4. Waveguide characterization: Once the waveguide structure is defined, it needs to be characterized to ensure its optical properties meet the desired specifications. This can be done using various characterization techniques, such as optical microscopy, spectroscopy, or interferometry. The waveguide is typically tested for parameters such as propagation loss, mode field diameter, and dispersion.5. Integration and packaging: Finally, the fabricated waveguide can be integrated into a larger optical system or packaged for use in a specific application. This may involve coupling the waveguide to optical fibers or otherwaveguides, as well as encapsulating it to protect it from environmental factors.中文回答：制作玻璃基光波导的工艺流程包括几个步骤。
离子交换技术制备玻璃基平面光波导综合实验
实 验 技 术 与 管 理 第37卷 第3期 2020年3月Experimental Technology and Management Vol.37 No.3 Mar. 2020ISSN 1002-4956 CN11-2034/TDOI: 10.16791/ki.sjg.2020.03.017离子交换技术制备玻璃基平面光波导综合实验邹林儿，张 泽，沈 云，傅继武（南昌大学 物理系，江西 南昌 330031）摘 要：结合科研工作，建立了基于离子交换技术制备平面光波导的设计性综合实验平台。
介绍了离子交换技术原理，结合实例描述了Ag +-Na +离子交换制备BK7玻璃基平面光波导过程，采用棱镜耦合法测试波导参数，并用逆WKB 方法计算拟合波导折射率分布曲线。
该实验利于培养学生综合运用知识进行科学研究能力和启发学生创新性思维，实验教学效果良好。
关键词：平面光波导；离子交换技术；棱镜耦合；逆WKB 方法中图分类号：G424.31；TN252 文献标识码：A 文章编号：1002-4956(2020)03-0076-04Comprehensive experiment on preparation of glass-based planaroptical waveguide by ion-exchange techniqueZOU Lin’er, ZHANG Ze, SHEN Yun, FU Jiwu(Department of Physics, Nanchang University, Nanchang 330031 China)Abstract: Based on the research work, an open and comprehensive experimental platform for the fabrication of planar waveguide by ion exchange technology is established. The principle of ion exchange technology is introduced, and the process of preparing BK7 glass-based planar optical waveguide by Ag +-Na + ion exchange is described. The parameters of waveguide are measured by prism coupling method, and the refractive index distribution curve of waveguide is calculated and fitted by the inverse WKB method. This experiment is beneficial for cultivating students’ ability of scientific research and creative thinking by using knowledge synthetically. The effect of experiment teaching is good.Key words: planar optical waveguide; ion exchange technology; prism coupling; inverse WKB method针对导波光学、光波导技术与理论等课程教学内容，在光电信息科学与工程本科专业和光学类硕士研究生专业中开展相关实验项目是非常重要的实验教学环节。
离子交换玻璃波导1×4光功分器的研制
文献标 识码 ： Ａ
Ｍ ａ ｕ ａ ｔ ｒ ｆ１ｘ４ Ｏｐ ｉａ ｐ ｉ ｅ ｎ Ｇｌ ｓ ａ ｅ ｕ ｄ ｎ ｆ ｃｕ ｅ ｏ ｔｃ ｌＳ ｌ ｔ ｒ ｉ ａ ｓ Ｗ ｖ ｇ ｉ ｅ ｔ
ｂ ｏ — ｘ ｈ ｎ ｅ Ｔｅ ｈ ｏ ｏ ｙ ｙ Ｉ ｎ－ ｅ ｃ ａ ｇ ｃ ｎ ｌ ｇ
模光波导功分器形成。接着经过研磨、 抛光等工艺制作出体积小、 操作方便、 性能稳定、 光损伤小和与光纤匹配的光
功分器样 品。
关键词 ： 波导 光
功分器
离子交换
玻璃 文章编号 ： ７ — ７５ ２０ ）１ Ｏ ８ — ３ １ １ ８５ （０６ ０ 一 ００ ０ ６
中图分类号 ：Ｎ５ Ｔ ２
Ａｂ ｔ ａ ｔ ｈ ｒ ｃ ｓ ｅ ｆ ｅ ｉｎ ａ ｄ ｆｂ ｉ ａ ｏ ｆｌｘ４ ｏ ｔ ａ ｐ ｉ ｅ ｕ ｉ ｄ Ｔ —－ ｉｎ—ｅ － ｓｒ ｃ ：Ｔ ｅ ｐ ｏ ｅ ｓ ｓｏ ｓｇ ｎ ａ ｒ ｔ ｎ ｏ ｄ ｃｉ ｐ ｃ ｌ ｌ ｔ ｒｉ ａｂ ｒ Ｉ ｉ ｓ ｔ ｎ ｅ Ｎａ ｏ ｘ ｃ ａ ｇ ｄ ｇ ａ ｓ ｗ ｖ ｇ ｉ ｅ ｗｅｅ ｉ ｔ ｄ ｃ ｄ ｉ ｅ ａｌ． Ｆ ｒ ｔ ｔ ｅ ｗｉｄ ｗｓｗｉ ｔ ｓ ｏ ｈ ｅ ｌｓ ａ ｅ ｕ ｄ ｒ ｎ ｒ ｕ ｅ ｎ ｄ ｔｉ ｎ ｏ ｓ ｉｓ ｙ。 ｈ ｎ ｏ ｄ ｆ １×４ ｌ ｈ ａ ｅ ｅ ｌ ｈ ｉ ｔ ｔ ｗ ｒ ｇ ｐｈ
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使用Ag-Na离子交换形成于高透射率玻璃中的低损耗波导器[发明专利]
![使用Ag-Na离子交换形成于高透射率玻璃中的低损耗波导器[发明专利]](https://img.taocdn.com/s3/m/10d9591df61fb7360a4c6503.png)
专利名称：使用Ag-Na离子交换形成于高透射率玻璃中的低损耗波导器
专利类型：发明专利
发明人：L·M·O·布鲁斯伯格,达维德·多梅尼科·福尔图森尼
申请号：CN201980012659.X
申请日：20190116
公开号：CN111699424A
公开日：
20200922
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本文中所公开的低损耗离子交换(IOX)波导器包括：玻璃基板，具有顶面且包括碱‑铝硅酸盐玻璃，所述碱‑铝硅酸盐玻璃具有在3与15莫耳百分比之间的NaO及20百万分率(ppm)或更低的Fe 浓度。
所述玻璃基板包括掩埋Ag‑Na IOX区域，其中此区域及玻璃基板的周围部分界定所述IOX波导器。
所述IOX波导器具有光学损耗OL≤0.05dB/cm及双折射率数值|B|≤0.001。
具有多个IOX波导器的所述玻璃基板可以用作用于具有光学功能性的系统的光学背板且可以在数据中心及高性能数据传输应用中找到用途。
申请人：康宁公司
地址：美国纽约
国籍：US
代理机构：北京律诚同业知识产权代理有限公司
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电场辅助离子交换制备玻璃光波导
电场辅助离子交换制备玻璃光波导李长红;戴基智;宋新祥;易鹏【摘要】使用电场辅助离子交换和热离子交换技术在玻璃基片上制作了平板波导.实验结果表明,这两种方法制作的波导的有效折射率分布不同,电场辅助离子交换技术制作的波导有效折射率呈近似阶跃型分布,而热离子交换制作的波导有效折射率分布为渐变型.经数值计算发现,近似阶跃型折射率分布的波导对光场限制得更好,更适用于制作有源光器件和集成光器件.【期刊名称】《激光技术》【年(卷),期】2006(030)002【总页数】3页(P189-191)【关键词】光学器件;热离子交换;电场辅助离子交换;光波导【作者】李长红;戴基智;宋新祥;易鹏【作者单位】电子科技大学,光电信息学院,成都,610054;广西工学院,信息与计算科学系,柳州,545006;电子科技大学,光电信息学院,成都,610054;电子科技大学,光电信息学院,成都,610054;电子科技大学,光电信息学院,成都,610054【正文语种】中文【中图分类】TN252引言近年来，由于现代全光通信波分复用和密集波分复用系统的日益复杂化，集成光器件越来越受到关注。
以玻璃为基底的光波导器件由于其体积小、结构紧凑、便于集成等特点被广泛应用，并且玻璃光波导与石英光纤折射率接近，适宜与光纤耦合，选择合适的波导制备工艺，可以制得低损耗，能承载高功率密度的玻璃光波导[1,2]。
在玻璃光波导多种制备工艺中，离子交换技术工艺简单、成本低廉、易于操作、最稳定可靠，因而被广泛应用。
热扩散与电场辅助离子交换相比较，热交换重复性好，但电场辅助离子交换可以减少扩散时间，减小熔盐对波导表面的腐蚀，降低损耗；能通过合适的控制交换条件，有效地控制折射率剖面的形状，使形成的波导对光场进行更好的限制，并且与光纤更好地匹配[3～5]。
特别是对于有源光波导，通过改善光场限制能够有效地提高其增益。
作者在玻璃基底上，采用热交换和电场辅助离子交换实验结果的比较，确定电场辅助离子交换可以制作比较理想的光波导。
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ur na M l of at I er no ia rg ls a n
面以下约 １ ０ ｍ处，形成光波导的芯部．光波导芯部尺寸约为 ８ ｍ× ８ ｍ ，与单模光纤芯径尺寸相当，保证了较低的 μ μ μ
基片上制作的集成光学器件具有一些独特的性质， 包括： 传输损耗低，易于掺杂高浓度的稀土离子，与 光纤的光学特性匹配，耦合损耗小，环境稳定性好， 易于集成，成本低廉等，适合于大批量、 低成本集成
Ｄ Ｏ Ｉ ： １ ０ ． ３ ７ ２ ４ ／ Ｓ Ｐ ． Ｊ ． １ ０ ７ ７ ． ２ ０ ０ ９ ． ０ １ ０ ４ １
低损耗离子交换玻璃基光波导制备与分析
郝寅雷，郑伟伟，江舒杭，谷金辉，孙一翎，杨建义， 李锡华，周 强，江晓清，王明华
（ 浙江大学 信息与电子工程学系，杭州 ３ １ ０ ０ ２ ７ ）
摘 要：考虑到离 子 交 换 和 离 子 扩 散 工 艺 的 特 殊 要 求，设 计 并 熔 制 了 适 合 于 离 子 交 换 工 艺 的 硅 酸 盐 玻 璃 材 料
＋ 玻璃材料基片上获得了掩埋式条形光波导．光学显微镜和电子探针分析表明高折射率的 Ａ ｇ 扩散区位于玻璃基片表
光纤耦合损耗．对光波导的测量结果得出： 在波长为 １ ． ５ ｍ处条形光波导的传输损耗约为 ０ ． １ ｄ Ｂ ／ ｃ ｍ ，与单模光纤的 μ 耦合损耗约为 ０ ． ２～ ０ ． ３ ｄ Ｂ ．条形光波导的传输损耗与材料本身的损耗接近，表现出掩埋式光波导的低损耗特征．分 析表明，经过进一步优化，这种光波导制备技术可用于低损耗光波导器件的制作． 关 键 词：离子交换；玻璃；光波导 中图分类号：Ｔ Ｎ ２ ５ ２ 文献标识码：Ａ
Ｍａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇａ ｎ ｄＡ ｎ ａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｏ ｆ Ｌ ｏ ｗ ｌ ｏ ｓ ｓ Ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｄＧ ｌ ａ ｓ ｓ ｂ ａ ｓ ｅ ｄＷａ ｖ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ
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光学器件的制作．１ ９ ７ ２年，Ｉ ｚ ａ ｗ ａ和 Ｎ ａ ｋ ａ ｇ ｏ ｍ ｅ首次 ［ ］ 采用离子交换工艺在玻璃基片上制作光波导 １ ．自 那时起，玻璃基片上光波导器件的制作技术研究引 ２ １ １ ］ 起了许多研究机构和企业界的持续关注 ［ ．经过不 断的研究与开发，一些玻璃基集成光学器件，如光功 分 器 和 光 放 大 器 已 经 走 向 产 业 化 阶 段，法 国 的 Ｔ ｅ ｅ ｍ ｐ ｈ ｏ ｔ ｏ ｎ ｉ ｃ ｓ 公司和以色列的 Ｃ ｏ ｌ ｏ ｒ ｃ ｈ ｉ ｐ公司是玻璃 基集成光器件产业化的典型． 对于光通信网络中使用的光波导器件，插入损 耗是一项重要的性能指标．一次交换形成的光波导 芯层位于玻璃的表面，一方面由于玻璃表面各种缺 陷的散射使光波导有较大的传输损耗；另一方面这 种表面光波导的芯部尺寸与单模光纤不匹配，使光 波导器件具有较大的光纤耦合损耗．传输损耗和光 纤耦合损耗都是器件插入损耗的主要来源．在一次 离子交换形成表面光波导之后，进一步通过电场辅 助离子扩散制备掩埋式光波导是减小器件插入损耗 的有效途径．该项技术也是实现玻璃基光波导器件 实用化的瓶颈技术． 合理选择用于离子交换的玻璃基片材料对获得 低损耗的光波导非常重要．市场上现有的光学玻璃 品种都是针对玻璃的吸收、 折射率和色散性质进行设 计和制作的，而没有考虑离子交换的特殊要求，譬如 在高温熔盐中的化学稳定性，合理的化学组分与显 微结构．因此选用现成的玻璃基片很难获得所需的 光波导性能．本工作设计并熔制了离子交换专用玻 璃材 料 Ｓ ｉ Ｏ Ｂ Ｏ Ａ ｌ Ｏ Ｒ ’Ｏ Ｒ Ｏ（ Ｒ ’ ＝Ｃ ａ ，Ｍ ｇ ； ２ ２ ３ ２ ３ ２ Ｒ＝ Ｎ ａ ，Ｋ ） ，并在这种玻璃材料基片上获得了低损耗 的条形光波导．
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＋ ＋ Ｓ ｉ Ｏ Ｂ Ｏ Ａ ｌ Ｏ Ｒ ’ Ｏ Ｒ Ｏ （ Ｒ ’＝ Ｃ ａ ，Ｍ ｇ ；Ｒ＝ Ｎ ａ ，Ｋ ） ．采用Ａ ｇ ／ Ｎ ａ 熔盐离子交换和电场辅助离子扩散工艺在这种 ２ ２ ３ ２ ３ ２
１ ０ ４ ２
无机材料学报
第２ ４ 卷
１ 实验
玻璃材料选用 Ｓ ｉ Ｏ Ｂ Ｏ Ａ ｌ Ｏ Ｒ ’ Ｏ Ｒ Ｏ （ Ｒ ’＝ ２ ２ ３ ２ ３ ２ Ｃ ａ ，Ｍ ｇ ；Ｒ＝ Ｎ ａ ，Ｋ ） 体系，其中碱金属氧化物含量约 ８ ｗ ｔ ％，玻璃材料采用电熔工艺制作．熔制好的玻 为１ 璃经退火后加工成 ７ ５ ｍ ｍ× １ ． ２ ｍ ｍ圆片，双面研磨 抛光后用于离子交换． 玻璃基片上光波导的制备分两步进行： 熔盐离子 交换和电场辅助离子扩散． 第一步熔盐离子交换过程如图 １所示 ．采用热 蒸发工艺 在 玻 璃 基 片 表 面 制 作 一 层 厚 度 为 １ ０ ０ ｎ ｍ 左右的铝膜，而后采用标准的微细加工工艺经过涂 胶、 光刻、 显影、 腐蚀、 去胶工序将制作在光刻板上光 波导图形转移到铝膜上，铝膜被腐蚀去除的部分形 成离子交换的窗口 ．离子交换在 ２ ９ ０ ℃ 下的恒温炉 中 进行， 用于离子交换的熔盐为Ａ ｇ Ｎ Ｏ Ｎ ａ Ｎ Ｏ ３、 ３和
（ Ｄ ｅ ｐ ａ ｒ ｔ ｍ ｅ ｎ ｔ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｆ ｏ ｒ ｍ ａ ｔ ｉ ｏ ｎＳ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅａ ｎ ｄＥ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎ ｉ ｃ Ｅ ｎ ｇ ｉ ｎ ｅ ｅ ｒ ｉ ｎ ｇ ，Ｚ ｈ ｅ ｊ ｉ ａ ｎ ｇ Ｕ ｎ ｉ ｖ ｅ ｒ ｓ ｉ ｔ ｙ ，Ｈ ａ ｎ ｇ ｚ ｈ ｏ ｕ ３ １ ０ ０ ２ ７ ，Ｃ ｈ ｉ ｎ ａ ）
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收稿日期： ２ ０ ０ ８ １ ２ ２ ６ ，收到修改稿日期： ２ ０ ０ ９ ０ ４ １ ３ 基金项目： 浙江省科技厅科技计划项目（ ２ ０ ０ ７ Ｃ ２ １ ０ ２ ２ ） ； ９ ７ ３计划项目（ ２ ０ ０ ７ Ｃ Ｂ ６ １ ３ ４ ０ ５ ） ； 国家自然科学基金（ ６ ０ ７ ７ ７ ０ １ ５ ） ； 浙江大学优秀青 年教师资助计划项目 作者简介： 郝寅雷（ １ ９ ７ ４） ， 男， 博士， 副教授．Ｅ ｍ ａ ｉ ｌ ：ｈ ａ ｏ ｙ ｉ ｎ ｌ ｅ ｉ ＠ｚ ｊ ｕ ． ｅ ｄ ｕ ． ｃ ｎ
第２ ４ 卷 第 ５期 ２ ０ ０ ９ 年９ 月
文章编号： １ ０ ０ ０ ３ ２ ４ Ｘ （ ２ ０ ０ ９ ） ０ ５ ａ ｌ ｏ ｆ Ｉ ｎ ｏ ｒ ｇ ａ ｎ ｉ ｃ Ｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｓ
Ｖ ｏ ｌ ． ２ ４ ，Ｎ ｏ ． ５ ， ２ ０ ０ ９ Ｓ ｅ ｐ ．
Ａ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｃ ｔ ：Ｓ ｉ ｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｅｇ ｌ ａ ｓ ｓ ｏ ｆ ｓ ｙ ｓ ｔ ｅ ｍＳ ｉ Ｏ Ｂ Ｏ Ａ ｌ Ｏ Ｒ ’ Ｏ Ｒ Ｏ （ Ｒ ’＝Ｃ ａ ，Ｍ ｇ ；Ｒ＝Ｎ ａ ，Ｋ ） ｗ ａ ｓｄ ｅ ｓ ｉ ｇ ｎ ｅ ｄ ２ ２ ３ ２ ３ ２ ａ ｎ ｄｍ ｅ ｌ ｔ ｅ ｄｆ ｏ ｒ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ｄｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｗ ａ ｖ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅｃ ｈ ｉ ｐ ，ｏ ｎｃ ｏ ｎ ｓ ｉ ｄ ｅ ｒ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｔ ｈ ｅｓ ｕ ｉ ｔ ａ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙｏ ｆ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅａ ｎ ｄｉ ｏ ｎ ｄ ｉ ｆ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｏ ｎｔ ｈ ｉ ｓ ｇ ｌ ａ ｓ ｓ ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ，ｂ ｕ ｒ ｉ ｅ ｄｃ ｈ ａ ｎ ｎ ｅ ｌ ｗ ａ ｖ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅｗ ａ ｓｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｅ ｄｂ ｙ ＋ ＋ Ａ ｇ／ Ｎ ａ ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅｉ ｎｍ ｉ ｘ ｅ ｄｍ ｅ ｌ ｔ ｅ ｄｓ ａ ｌ ｔ ｓ ，ａ ｎ ｄｓ ｕ ｂ ｓ ｅ ｑ ｕ ｅ ｎ ｔ ｌ ｙ ｆ ｉ ｅ ｌ ｄ ａ ｓ ｓ ｉ ｓ ｔ ｅ ｄｉ ｏ ｎ ｄ ｉ ｆ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ．Ｏ ｂ ｓ ｅ ｒ ＋ ｖ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｓ ｃ ｏ ｐ ｅ ａ ｎ ｄｅ ｌ ｅ ｃ ｔ ｒ ｏ ｎｍ ｉ ｃ ｒ ｏ ｐ ｒ ｏ ｂ ｅ ｓ ｈ ｏ ｗｔ ｈ ａ ｔ Ａ ｇｄ ｉ ｆ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎｚ ｏ ｎ ｅ ｉ ｓ ｄ ｒ ｉ ｖ ｅ ｎｔ ｏ ａ ｐ ｐ ｒ ｏ ｘ ｉ ｍ ａ ｔ ｅ ｌ ｙ ＋ ｍｕ ｎ ｄ ｅ ｒ ｔ ｈ ｅｇ ｌ ａ ｓ ｓ ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅｓ ｕ ｒ ｆ ａ ｃ ｅ ．Ｔ ｈ ｅＡ ｇ ｄ ｉ ｆ ｆ ｕ ｓ ｉ ｏ ｎｚ ｏ ｎ ｅｐ ｏ ｓ ｓ ｅ ｓ ｓ ｅ ｓ ｈ ｉ ｇ ｈ ｅ ｒ ｒ ｅ ｆ ｒ ａ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅｉ ｎ ｄ ｅ ｘｔ ｈ ａ ｎｇ ｌ ａ ｓ ｓ １ ０ μ ｓ ｕ ｂ ｓ ｔ ｒ ａ ｔ ｅ ，ａ ｎ ｄｔ ｈ ｕ ｓａ ｃ ｔ ｓａ ｓｔ ｈ ｅｗ ａ ｖ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅｃ ｏ ｒ ｅ ．Ｔ ｈ ｉ ｓｗ ａ ｖ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅｃ ｏ ｒ ｅｉ ｓｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｌ ｙｉ ｎｄ ｉ ｍ ｅ ｎ ｓ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ８ ｍ× μ ８ ｍ ，ｍ ａ ｔ ｃ ｈ ｉ ｎ ｇ ｗ ｅ ｌ ｌ ｗ ｉ ｔ ｈｔ ｈ ａ ｔ ｏ ｆ ｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｍ ｏ ｄ ｅ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｃ ｏ ｒ ｅ ，ｗ ｈ ｉ ｃ ｈｅ ｎ ｓ ｕ ｒ ｅ ｓ ａ ｌ ｏ ｗｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇ ｌ ｏ ｓ ｓ ．Ｐ ｒ ｏ ｐ ａ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｌ ｏ ｓ ｓ μ ａ ｎ ｄｃ ｏ ｕ ｐ ｌ ｉ ｎ ｇｌ ｏ ｓ ｓ ｗ ｉ ｔ ｈｓ ｉ ｎ ｇ ｌ ｅ ｍ ｏ ｄ ｅ ｆ ｉ ｂ ｅ ｒ ｉ ｓ ｍ ｅ ａ ｓ ｕ ｒ ｅ ｄｔ ｏｂ ｅ ０ ． １ ｄ Ｂ ／ ｃ ｍａ ｎ ｄ０ ． ２ ０ ． ３ ｄ Ｂ ／ ｆ ａ ｃ ｅ ｔ ｒ ｅ ｓ ｐ ｅ ｃ ｔ ｉ ｖ ｅ ｌ ｙ ， ａ ｔ ｔ ｈ ｅｗ ａ ｖ ｅ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈｏ ｆ １ ． ５ ５ ｍ ．Ｔ ｈ ｅｐ ｒ ｏ ｐ ａ ｇ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｌ ｏ ｓ ｓｉ ｓｖ ｅ ｒ ｙｃ ｌ ｏ ｓ ｅｔ ｏｇ ｌ ａ ｓ ｓｍ ａ ｔ ｅ ｒ ｉ ａ ｌ ｉ ｎ ｈ ｅ ｒ ｅｌ ｏ ｓ ｓａ ｔ ｔ ｈ ｅｓ ａ ｍ ｅ μ ｗ ａ ｖ ｅ ｌ ｅ ｎ ｇ ｔ ｈ ，ａ ｔ ｙ ｐ ｉ ｃ ａ ｌ ｃ ｈ ａ ｒ ａ ｃ ｔ ｅ ｒ ｉ ｓ ｔ ｉ ｃ ｓ ｏ ｆ ｂ ｕ ｒ ｉ ｅ ｄｗ ａ ｖ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ．Ｉ ｔ ｓ ｈ ｏ ｗ ｓ ｔ ｈ ａ ｔ ｔ ｈ ｅ ｗ ａ ｖ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ ｍ ａ ｎ ｕ ｆ ａ ｃ ｔ ｕ ｒ ｉ ｎ ｇ ｐ ｒ ｏ ｃ ｅ ｓ ｓ ｉ ｓ ｐ ｒ ｏ ｍ ｉ ｓ ｉ ｎ ｇｆ ｏ ｒ ｉ ｍ ｐ ｌ ｅ ｍ ｅ ｎ ｔ ａ ｔ ｉ ｏ ｎｏ ｆ ｌ ｏ ｗ ｌ ｏ ｓ ｓ ｉ ｎ ｔ ｅ ｇ ｒ ａ ｔ ｅ ｄｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｄ ｅ ｖ ｉ ｃ ｅ ｓ ． Ｋ ｅ ｙｗ ｏ ｒ ｄ ｓ ：ｉ ｏ ｎ ｅ ｘ ｃ ｈ ａ ｎ ｇ ｅ ；ｇ ｌ ａ ｓ ｓ ；ｏ ｐ ｔ ｉ ｃ ａ ｌ ｗ ａ ｖ ｅ ｇ ｕ ｉ ｄ ｅ 玻璃是一种优质光学材料，具有很高的透光性 和均匀性、 制作技术成熟以及成本低廉等显著特点， 不仅是传统光学系统设计的首选材料，也是一种重 要的集成光学基片材料．采用离子交换工艺在玻璃