聚合物材料耦合器工藝的研究.pdf

1、隨著集成光學迅速發(fā)展,集成光波導器件逐漸成為國內(nèi)外研究的重點。目前無機材料制作光波導器件的工藝已經(jīng)日趨成熟,而有機聚合物器件由于制作工藝簡單,易于集成,批量生產(chǎn)后成本低,已成為近年來發(fā)展起來的熱門研究課題。聚合物波導型耦合器順應了光通信領域的發(fā)展趨勢,隨著技術的成熟,將越來越多地從實驗室研究轉(zhuǎn)向生產(chǎn)與應用。本文主要研究聚合物材料耦合器的制作工藝以及高性能的聚合物材料特性,設計工藝的流程,并通過大量的實驗,對光波導耦合器的工藝進行研究,研

2、制出低損耗的光波導器件。具體研究工作包括： ⑴對課題背景進行了介紹,包括集成光學的發(fā)展歷史及現(xiàn)狀,有機無機光波導材料的比較,光波導耦合器的原理以及光波導器件的制作工藝。 ⑵研究了幾種聚合物光波導材料的性能以及光波導薄膜的制作方法。材料的性能主要研究了玻璃化溫度,熱重,熱光系數(shù)等熱學性能以及吸收譜、折射率、膜厚、傳輸損耗等光學性能。特別研究了一種新型聚碳酸脂(PC)材料,通過DSC(示差掃描量熱法)和熱重分析測得了玻璃化轉(zhuǎn)

3、變溫度及分解溫度,結(jié)果表明這種材料有高玻璃化溫度,好的熱穩(wěn)定性,將PC粉末配成不同濃度的聚碳酸酯溶液,用旋轉(zhuǎn)涂覆法在玻璃襯底上制備了均勻透明的聚碳酸酯薄膜,并用棱鏡耦合儀測量了其折射率、膜厚及折射率隨溫度的變化。分別用CCD法和棱鏡耦合儀測量了制得的平面光波導的損耗,測得在1550nm,1310nm等通信波段都具有很低的傳輸損耗。同時也研究了各種聚酰亞胺材料的性能,包括不含氟,含氟及全氟聚酰亞胺,以及摻入生色分子,電光材料等一系列材料的