有機(jī)無機(jī)復(fù)合光波導(dǎo)的研究.pdf

1、21世紀(jì)是以高容量、寬帶寬、高速度為特征的信息時(shí)代,而集成光學(xué)和光通訊以具有信息容量大、損耗低等特點(diǎn)得到了前所未有的飛速發(fā)展。光波導(dǎo)是集成光學(xué)和光通訊的基礎(chǔ)元件,研制高性能低成本的新型光波導(dǎo)材料已成為當(dāng)今材料的研究熱點(diǎn)之一。而有機(jī)無機(jī)復(fù)合材料作為一種新型光波導(dǎo)材料,以其高靈活性、多功能性、可集成性和經(jīng)濟(jì)性等特點(diǎn)在光波導(dǎo)材料方面具有重要的應(yīng)用價(jià)值。本文的主要工作是采用溶膠-凝膠技術(shù)制備PMMA包層膜和有機(jī)無機(jī)復(fù)合SiO2/ZrO2芯層膜,

2、實(shí)現(xiàn)包芯層復(fù)合。 本文結(jié)合溶膠-凝膠技術(shù)和浸漬提拉法,在硅基板和石英基板上制備出厚度達(dá)17μm、表面平整的PMMA包層膜,并采用光度法計(jì)算出其光照熱處理前折射率約1.49,經(jīng)光照熱處理后其折射率最大變化到1.54,滿足包層低折射率的要求；同時(shí)采用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(H2C=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3,KH-570)對PMMA進(jìn)行改性,可使折射率降低到1.47,這與常用包層材料SiO2的折射率1

3、.46更為接近。 利用溶膠-凝膠技術(shù)與化學(xué)修飾相結(jié)合的方法,配制了三種不同配比的穩(wěn)定溶膠,通過比較選用綜合性能較好的SiO2/ZrO2溶膠進(jìn)行深入研究。在進(jìn)一步研究過程中獲得了紫外感光性良好的SiO2/ZrO2溶膠并制備出厚度可達(dá)2.02μm的凝膠膜,經(jīng)光照和熱處理后折射率在1.69～1.72之間,完全滿足光波導(dǎo)芯層高折射率的要求。 最后以膜厚為12.98μm的PMMA薄膜為包層,以膜厚為2.02μm的SiO2/ZrO2