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硅基聚合物平面光波导器件的基础研究

陈长鸣  
【摘要】: 随着近年来各国研究机构对聚合物光集成波导器件的探索,聚合物阵列波导光栅(AWG)、聚合物波导延迟线及聚合物波导高速电光调制器/电光开关等功能元器件的研究越来越受到人们的关注。 本论文是围绕以上三种典型波导器件的基础研究,其主要工作及创新点:(1)分析了紫外光刻胶SU-8的材料性质,利用编程模拟,优化了41信道AWG器件参数和结构设计,并通过软件对器件性能进行仿真分析,综合器件的模拟和实际参数,获得了器件的重要参数和性能指标。(2)合成P(MMA-GMA)材料,设计出结构新颖紧凑且独特的螺旋型超长阵列波导延迟线,对器件波导弯曲损耗,直-弯,弯-弯波导的模式耦合损耗及偏移进行了分析模拟,同时制备了波导分束器件,测试了器件性能。(3)合成了键合型有机-无机非线性杂化材料;配制了主客掺杂型极化聚合物DR1/SU-8材料,并对两种材料的光学、热学和极化特性进行了表征和分析,根据材料特性,分别利用加载条形结构及热光漂白技术设计、模拟和制备了电光波导调制器/电光开关,获得了所制作器件的调制及开关特性。 这种低成本、高性能的平面可集成聚合物有源/无源光波导器件在新一代高速、大容量全光信息网络,特别是面向资源与业务的可重构光局域网、城域网和用户接入网中具有广阔的市场应用前景。


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