基于MZI和WBG的聚合物平面光波导传感特性研究

【摘要】：目前，全球正在向信息化方向发展，光通信是构建信息化世界的一项重要技术，因此，集成光学成为了多国学者重点关注的领域。聚合物平面光波导是集成光学领域中一个重要的研究方向，将聚合物平面光波导进行传感应用是一个新的尝试，对于传感器的研究将是一个有力补充。 本论文是围绕聚合物马赫增德尔干涉仪波导液体折射率传感器和聚合物波导布拉格光栅温度传感器的基础研究，核心工作和创新点是：（1）在聚合物马赫增德尔干涉仪波导液体折射率传感器方面，通过VC++软件编程对传感窗口长度进行了优化，在选定的待测液体折射率变化范围内，可实现测量曲线单调性变化，并获得较高的传感灵敏度。采用微电子工艺制备出了形貌良好的器件,还通过铝制探针将器件固定在测试台上，提高了测试系统的稳定性。通过测试输出光功率与待测液体折射率之间的变化关系实现了折射率传感功能。（2）在聚合物波导布拉格光栅温度传感器方面，根据现有工艺条件，对光栅的结构进行了优化设计,并通过MATLAB软件编程对光栅的特征参数进行了理论分析。利用紫外光刻、ICP刻蚀等技术制备出了性能良好的波导布拉格光栅滤波器，并通过测试谐振波长随温度变化的漂移实现了波导布拉格光栅的温度传感功能，传感器灵敏度为-0.20686nm/℃。