光波導(dǎo)材料制作及微細(xì)筆直寫工藝的研究.pdf

1、集成光學(xué)是在激光技術(shù)發(fā)展過程中，由于光通信、光學(xué)信息處理等的需要，而逐步形成和發(fā)展起來的。它要解決的實質(zhì)問題實現(xiàn)光學(xué)信息處理系統(tǒng)的集成化和微小型化。在實際應(yīng)用中，光電子器件制作工藝復(fù)雜且分立的光學(xué)器件及系統(tǒng)實用有諸多不便之處。而聚合物材料具有優(yōu)良的光電性能且易成型加工，它的應(yīng)用大大簡化了傳統(tǒng)的光電子器件的制作工藝。 本文的主要工作圍繞微細(xì)筆直寫光波導(dǎo)工藝的研究展開，研究了合成較大分子量氟化聚酰亞胺材料的工藝，根據(jù)氟化聚酰胺酸溶液

2、本身的粘流特性，設(shè)計了筆寫波導(dǎo)的裝置，摸索出筆寫最佳波導(dǎo)的工藝，并對波導(dǎo)進(jìn)行通光及損耗測試。 首先，詳細(xì)介紹了聚酰亞胺材料的合成原理、工藝，并對合成出的材料做了一些重要參數(shù)的表征，證實了氟化聚酰亞胺材料用于光通信器件制作上的優(yōu)越性。 其次，研究了聚合物溶液流變現(xiàn)象及性能，結(jié)合筆寫的實際結(jié)果，得出了聚合物溶液粘度越大寫出的波導(dǎo)形貌越好的結(jié)論，并由此結(jié)論找出了最佳的聚合物溶液的配制工藝。 接著，根據(jù)氟化聚酰亞胺材料的

3、成型工藝，設(shè)計出利用CAD/CAM設(shè)計生成的數(shù)控加工數(shù)據(jù)就可以在Si基SiO2基板上直寫光波導(dǎo)的直寫裝置。分析了筆寫工藝條件對波導(dǎo)外部形貌的影響規(guī)律。 最后，將制作好的氟化聚酰亞胺材料的光波導(dǎo)進(jìn)行通光和損耗測試，結(jié)果表明，所制備的條形光波導(dǎo)最小損耗可達(dá)到0.11dB/cm，能夠滿足工業(yè)應(yīng)用的需求。在此基礎(chǔ)上進(jìn)一步分析了損耗的來源提出了減小損耗的方案。 由于傳統(tǒng)的光電子器件制作工藝比較繁瑣，導(dǎo)致器件生產(chǎn)周期長和生產(chǎn)成本高。