有機聚合物光波導延遲線的基礎(chǔ)研究.pdf

1、有機聚合物是制作集成光波導器件很有前景的材料，其本身所具有的易集成、響應快速、成本低廉等一系列優(yōu)點使得有機聚合物光波導成為近年來研究的熱點。本論文所要研究的有機聚合物光波導延遲線對光控相控陣雷達而言極具吸引力。論文將圍繞有機聚合物光波導開展工作，主要在聚合物材料的性能、聚合物光波導的數(shù)值模擬、聚合物光波導電極的優(yōu)化設(shè)計、器件的制備等方面進行了較為深入的研究。
　　本文首先介紹了有機聚合物光電子器件的發(fā)展，總結(jié)了有機聚合物光波導延遲

2、線的研究現(xiàn)狀，接著闡述了聚合物材料的性能并對延遲線的結(jié)構(gòu)進行了設(shè)計。
　　用有效的、精確的工具去模擬、設(shè)計和優(yōu)化光波導器件是非常有必要的。在眾多的波導模擬工具中變分有效折射率法和有限差分束傳播法都是實用性非常強的。變分有效折射率法是變分法(VM)和有效折射率法（EIM）的結(jié)合，它能夠很精確地模擬光場分布情況；有限差分束傳播法則能夠準確地模擬波導的性能。本文先利用變分有效折射率法推導出滿足單模傳輸?shù)募剐尾▽ЫY(jié)構(gòu)參數(shù)；接著介紹了有限差

3、分束傳播法及求解的透明邊界條件，同時分析了將三維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)化為二維結(jié)構(gòu)的有效折射率法，最后對Y分支的特性進行了模擬。這些模擬結(jié)果為實際制作光波導器件提供了很好的基礎(chǔ)。
　　延遲線的電極結(jié)構(gòu)設(shè)計是另一個關(guān)鍵技術(shù)，本論文利用美國特拉華大學提供的一個免費的保角變換（SC）工具包編寫程序?qū)﹄姌O結(jié)構(gòu)進行了模擬分析。結(jié)果表明：電極的厚度和寬度、電極間距以及上包層的厚度對微波有效折射率、特征阻抗和導體損耗的影響是不同的，在實際設(shè)計時應當綜合考慮。<