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《吉林大学》 2010年
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基于PMMA的聚合物光开关器件研究

孙小强  
【摘要】: 本论文阐述了以甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环氧丙酯的共聚物(P(MMA-GMA))为基础材料,利用加载条形、脊型和矩形波导设计与制备聚合物电光开关和热光开关的工作。P(MMA-GMA)是一种低成本,且具有良好光学特性,适于制作平面光路(PLC)器件的聚合物材料。论文重点介绍了采用分散红(DR1)合成掺杂型DR1/TiO_2/SiO_2复合材料,利用P(MMA-GMA)、金属电极制备极化聚合物电光开关的详细过程;制作了基于多模干涉(MMI)耦合器的Polymer/Silica结构2×2热光开关。本论文的主要创新点为: 1.利用溶胶-凝胶(Sol-gel)方法合成了掺杂型DR1/TiO_2/SiO_2有机-无机复合电光材料,它具有不小于20pm/V的电光系数和良好的极化稳定性。根据材料特点制作了以P(MMA-GMA)为引导层的加载条形光波导,采用标准平面半导体工艺制作了Mach-Zehnder(M-Z)型电光调制器和定向耦合器(DC)结构2×2电光开关。经测试,开关时间达到百纳秒量级。 2.根据有机聚合物材料热光系数大的特点,将硅衬底作为理想热沉,设计了以SiO2为下包层,P(MMA-GMA)为芯层和包层的2×2多模干涉(MMI)型热光开关,器件结构简单,光学性能稳定,开关的上升和下降时间均为0.5ms
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TN256

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