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《吉林大学》 2004年
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9通道Polymer/Si AWG波分复用器研究

于硕  
【摘要】:随着微电子技术、光电子技术、计算机技术和通信技术的迅速发展,人类社会正逐步进入信息时代。由于信息量的迅速增长使得通信系统持续不断地朝向高速度、大容量和低成本方向发展,一些传统的通信技术和器件将越来越不能满足这一发展的要求。因此迫切地要求在原有光纤网的基础上进行改造扩容。波分复用是扩容的很好方式,是近年来世界各国的研发热点。阵列波导光栅(AWG)不仅可以用作波分复用、解复用、波长路由及波长监测,而且具有波长间隔小、通道数多、结构紧凑、利于集成等优点,是光分插复用器(OADM)和光交叉互连器(OXC)等光纤网络中功能模块的重要组成部分,因而倍受重视。然而目前商用的AWG还比较昂贵,这限制了AWG的广泛运用和进一步发展。聚合物AWG器件因其具有低成本、工艺简单、折射率调整容易、低损耗、透明性好以及偏振不灵敏等优点,使其在与无机AWG的竞争中处于有利地位,成为近年来一个新的研究热点。 本论文主要对聚合物AWG器件进行了系统的研究,对器件的特性、工作原理及制作工艺进行了详细的讨论,对重要参数进行详尽的推导,整理出有关于阵列波导光栅的波导设计的具体方法并加以应用,并初步完成了相应的器件制作。本论文的主要工作包括以下一些内容: 对阵列波导光栅(AWG)的研究历史与现状进行了回顾,对无机AWG和有机AWG的特点进行了对比,指出有机AWG器件将有更好的性能价格比,说明开展聚合物AWG研究的必要性。 对聚合物AWG波分复用器的工作原理、结构设计、参数优化及器件应用进行了详细的讨论,论述了阵列波导光栅的基本原理,从光学原理出发详尽的推导了阵列波导光栅的光栅方程及其它重要参量。接着,对AWG的参量给出数值解。最后,设计出了中心波长为1.550微米,波长间隔为1.6纳米的9通道的Polymer/Si AWG的结构并设计了版 WP=76 图。 对聚合物AWG器件要求的材料特性进行了分析。合成出氟化聚合物材料来降低AWG器件的插入损耗。 对聚合物AWG器件的制作工艺进行了研究,分析讨论了聚合物AWG的几种制作工艺,说明在制作厚度较大的聚合物光波导时利用稀光刻胶结合铝掩模的工艺更容易实现波导设计的要求且又有较好的工艺重复性。 对制备的AWG器件进行了测试。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:TN256

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