光波导结构能够将光场限制在微米级截面的通道内以无衍射的方式传输，保证腔内相对较高的光密度，并使块体材料原有的光学性质在波导中得到一定程度的增强。光波导是高性能集成光子学器的基本结构，在光通信、量子信息、传感等领域有重要的应用价值，一直是集成光子学领域的一个研究热点。
年，Ｄavis等用会聚后的飞秒激光在几种光学玻璃内成功地制备光波导结构，这也是最早的利用飞秒激光直接写入光波导的报道。随后，人们利用飞秒激光直写在许多介电晶体、透明陶瓷等材料中也制备出了光波导，并用于构建分束器、频率转化器、电光调制器等微纳光子学器件。
飞秒激光加工的优势
飞秒激光直写技术具有加工精度高、灵活性好、速度快等特点，在集成光学、微流体和生物医学等领域有着广阔的应用前景。与传统的连续波或长脉宽激光相比，飞秒激光拥有超窄的脉冲宽度和超高的峰值强度，当用紧聚焦的飞秒激光加工透明材料时，会引起焦点区附近热效应的减弱和非线性相互作用的产生。飞秒激光直写技术具有加工精度高、灵活性好、速度快等特点，在集成光学、微流体和生物医学等领域有着广阔的应用前景。
津镭光电开发的GLFs-OFLU系列飞秒激光光波导加工系统主要方向是光波导的加工。该系统具有高空间分辨率，可制备亚微米尺寸的超精细波导结构；加工过程更加灵活，针对不同的基材，如玻璃、晶体和光学陶瓷等透明材料，系统可制备二维和三维光波导，也可以实现光波导器件（如分束器、频率转换器和电光调制器等）的加工。
飞秒激光光波导加工系统配置图应用方向
1.波导激光
波导激光是一种微型激光源，具有尺寸小、制造成本低、斜效率高、激光阈值低、激光模式可控等特点，便于与其他光学元器件集成，在集成光学领域有重要的应用价值。
2.分束器和耦合器
波导分束器能实现将一束光平分成多束的功能，在集成光路中有广泛的应用。
耦合器能够支持单模传输和各个偏振方向的导波传输，并且有着比较好的分光比，这为构建新型光量子集成芯片平台提供了一个思路，在实现量子态操纵和存储等方面将发挥重要的作用。
3.倍频
激光自倍频晶体是一种同时具备激光和非线性效应的功能晶体材料；飞秒激光直写的激光自倍频晶体光波导能够使块体材料原有的非线性性质在波导区得到加强，有助于高效倍频信号的产生。
4.波导阵列
波导阵列在描述和研究离散系统方面有重要的作用。在无源情况下的倏逝波耦合在有源条件下也是有效的（在这两种情况下强度分布的离散衍射模式相同），对构建复杂的集成光学回路有重要的意义。
5.功率放大器
放大器是一种可以对光信号进行功率放大的装置。
随着研究的进一步深入，飞秒激光直写激光晶体光波导将会有更广阔的应用前景。
文章摘自《飞秒激光直写激光晶体光波导的研究进展》张彬，李子琦，王磊，陈峰