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基于聚合物液晶材料的可变光衰减器的研究

张歆东  
【摘要】: 光衰减器在光纤通信、光纤传感器及光纤测量系统中有着广泛的应用。本文结合当前光通信发展对光网络中光信号处理元件的高可靠度、耗电量少以及小型化的要求,采用体硅微机械加工技术,充分考虑(100)和(110)硅晶体的结晶学特征,利用聚合物液晶在不同电场强度下引起的光的散射效应的变化,来实现对光路能量的可控连续衰减,通过对聚合物分散液晶调制工艺参数的调整和器件结构的优化,设计制作出一种新型的连续可变的聚合物液晶型光衰减器原型器件。 研制方案采用光纤对接耦合结构与液晶功能单元合并为一体,在(110)或(100)硅基底上通过湿法定向腐蚀制作自对准光纤定位槽与液晶微槽,形成光衰减器的光通路。这种结构在国内外尚未见报道,具有一定的创新性。它使器件更加易于集成,实现器件的多阵列化及小型化、低成本和低能耗,特别是采用聚合物液晶技术与普通的液晶型光衰减器相比,无需偏振片,不需对液晶材料进行特殊的取向处理,结构设计简单,在波分复用光纤网络中将发挥重要的作用,有着巨大的市场潜力和广阔的应用前景。


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