硅基中紅外光開關(guān)器件的研究.pdf

1、近年來，集成光學(xué)的研究已經(jīng)從近紅外波段延伸到了中紅外波段，特別是硅基中紅外的研究是當(dāng)前中紅外集成光學(xué)研究的熱點。結(jié)合CMOS工藝及優(yōu)點，在硅片上設(shè)計制作各種中紅外波導(dǎo)器件，這將在片上中紅外光譜學(xué)、化學(xué)傳感、環(huán)境監(jiān)測等領(lǐng)域有著巨大的應(yīng)用潛力。
　　本文基于上述思想，提出了幾種中紅外波導(dǎo)光開關(guān)器件的設(shè)計思路和實驗實現(xiàn)方法，具體內(nèi)容分為以下幾個方面:
　　1、根據(jù)微光機(jī)電系統(tǒng)(Micro Electro Mechanical Op

2、tical Systems，MEMOS)中的歐拉·伯努力棟梁方程，設(shè)計和分析了一種工作在中紅外波段的基于懸浮波導(dǎo)定向耦合器的光開關(guān)器件。該開關(guān)利用靜電力和機(jī)械形變的方式對懸浮波導(dǎo)進(jìn)行調(diào)節(jié)，從而改變耦合系數(shù)，控制輸出光場，實現(xiàn)開關(guān)功能。
　　2、開展了硅基中紅外懸浮波導(dǎo)定向耦合光開關(guān)的實驗，采用兩次光刻、干法和濕法刻蝕制作懸浮式硅基定向耦合波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，初步完成器件制作工藝等相關(guān)參數(shù)的論證，并提出了實驗中存在的不足和改進(jìn)的建議;同時搭建