聚合物单模光波导的研究

采用一种间接方法，计算出了DCNP／PEK－c主客掺杂聚合物薄膜在1300nm波长下的折射率；在对其平板光波导研究的基础上，进行了新型单模倒脊型聚合物光波导的设计与制做。结果表明，此种新型光波导具有较好的单模性。     

集成电路用聚合物光波导材料

针对光瓦连的热门前沿问题,对目前世界上采用的波导材料进行了总结,并重点介绍了含氟聚酰亚胺和聚硅氧烷两种集成电路最适用的材料及其研究现状.为进一步开展大规模光路集成做了部分基础研究工作.     

聚合物平面光波导器件的研究进展

聚合物平面光波导(PLC)器件以其低损耗、低成本、低功耗,以及制备工艺简单等优点,在光通信网络、微波光子学、传感监控等领域发挥着重要作用。文章梳理了近年来聚合物平面光波导器件的代表性工作,其中包括阵列波导光栅、可变光衰减器、光开关及其集成器件,讨论了聚合物平面光波导未来的发展方向。     

聚合物脊形光波导设计

用5层非对称平面波导理论和等效折射率法(ERIM)分析了金属电极对聚合物脊形光波导横向模式特性及其传输损耗的影响。计算结果表明：在工作波长1．55μm波段,当常规脊形光波导的芯层厚度大于0．8μm、包层厚度大于3．0μm时,才能保证传输损耗的理论极限小于0．1dB／cm;当脊波导刻蚀深度为0.l一0．2μm、对应脊波导宽度为7—5μm时,可满足脊波导横向单模传输。     

紫外写入技术制备光波导器件研究

研究了采用PECVD方法生长的Si基SiO2波导材料的光敏特性.经过高压载氢处理,利用KrF准分子激光脉冲(工作波长为248nm)在波导材料中诱导出的折射率变化量达到0.005,相对值约增加0.34%.详细研究了紫外光诱导出的折射率变化沿样品深度方向的分布情况.最后,采用紫外写入法在PECVD方法生长的Si基SiO2波导芯层中制备出了单模波导和Y分束器样品,并观测到了通光现象,实测结果与模拟结果一致.     

聚合物光波导器件的最新进展

由于有机聚合物材料具有介电常数小、电光和热光系数大、热损耗小、易于加工及可垂直集成等优点，聚合物波导器件成为近几年研究的热点．本文在介绍光学聚合物材料优点和一些新型聚合物的基础上，重点讨论了聚合物波导器件的最新进展．     

聚合物光波导器件的最新进展

由于有机聚合物材料具有介电常数小、电光和热光系数大、热损耗小、易于加工及可垂直集成等优点,聚合物波导器件成为近几年研究的热点。本文在介绍光学聚合物材料优点和一些新型聚合物的基础上,重点讨论了聚合物波导器件的最新进展。     

有机聚合物光波导制作工艺综述

有机聚合物光波导光互连已成为实现短距离计算通信设计目标的最佳解决方法。短距离光互连是未来互连方向,综合性能优良的聚合物多模光波导是光互连中的重要组成部分。有机聚合物光波导的制作工艺对光波导的性能具有重要影响,故此对有机聚合物光波导的制作工艺进行了综述,并提出了一些未来的研发方向。     

有机聚合物光波导的研制

聚合物光电子器件是目前世界范围的一个研究热点,其本身所具有易于集成、响应快速、成本低廉一系列优点,在光通信方面有广泛的和极具吸引力的应用前景。介绍了制作有机聚合物光波导的工艺流程,并用两种方法制备出有机聚合物光波导。这对后续研究有很大的帮助。     

光漂白法制备聚合物X连接型非线性光波导

研究了用光漂白方法制备ＰＭＭＡ／ＤＲ１聚合物Ｘ连接型非线性波导。将波长为１０６４ｎｍ的ＹＡＧ脉冲激光通过光纤耦合到波导中,研究了波导两口光波模式转换情况,并观察到了光信号的自开关效应,材料的非线性折射率和双光子吸收影响了自开关强度的大小。     

电子束蒸发非晶硅光学薄膜工艺研究

研究了沉积时真空室真空度、基片温度和沉积速率对常用电子束蒸发非晶硅(a-Si)光学薄膜的折射率和消光系数的影响。结果表明,在300~1100nm的波长范围内,真空室真空度、基片温度和沉积速率越高,则所得a-Si薄膜折射率越高,消光系数越大。并将实验结果用于半导体激光器腔面高反镜用a-Si膜镀制,发现在选择初始真空为1E-6×133Pa、基片温度为100℃和沉积速率为0.2nm/s时所得高反镜的光学特性比较好,在808nm处折射率和消光系数分别为3.1和1E-3。     

三阶聚合物波导布拉格光栅的设计与制备

利用紫外固化聚合物材料ZPU46和ZPU44分别作为 芯层和包层材料,设计并制备了中心波长在 1550nm附近的三阶聚合物波导布拉格光栅(WBG )滤波器。采用接触式光刻和反应离子刻蚀(RIE)等传统微加工工艺, 在高为4μm的单模矩形波导表面制备周期为1.6μm、高为 680nm的皱褶型光栅结构。实验测得截面 尺寸为4μm×4.2μm和5μm×4.2μm) 的三阶聚合物WBG的谐振波长分 别为1549550.5nm,边模抑制比分别为 19dB,3dB带宽分别为0.4nm和0.6nm,插入损耗为－7d B,与理论设计结果符合较好。     

ZnS/ZnSe迭层式波导光栅的光调制特性

报道了在ZnS/ZnSe非线性迭层式波导光栅中实现的光控反射特性和光学限制效应,在控制光强为2.60×105W/cm2的Ar 激光作用下,得到对应于二阶Bragg衍射的衍射光偏转角为-2°,相应的折射率变化为-0.049,并得到该材料的非线性折射率系数为-1.9×10-7cm2/W,同时得到其光学限制阈值约为140mW(1.42×105W/cm2),限幅阈值为24mW。     

实现光强精细调制的共轭聚合物波导电光调制器

提出了一种新型的聚合物波导电光调制器,同时利用了聚合物材料的Pockels效应和Kerr效应,在不增加调制电压的情况下,通过引入直流偏压增加了调制器的调制度,调制深度随着直流偏压的增加而增加。采用峰-峰值9.9V的调制电压、100V的直流偏压,利用pockels电光系数γ33仅为4.052×10-14 m/V和二次电光系数S33为6.889×10-21 m2/V2的聚合物材料制备了波导电光调制器,实现了7.54%的调制度。如果采用具有更高的分子极化率及电光系数的非线性共轭聚合物材料,可期待在更低的直流偏压和工作电压情况下,得到更高的调制深度。调制器的工作面积大,可以实现大面积光斑的调制。本文的聚合物波导电光调制器适用于激光脉冲喷丸强化与成形技术,通过调整调制器的直流工作偏压,能够实现激光光斑能量的精细调节。     

紫外写入技术制备光波导器件研究

研究了采用PECVD方法生长的Si基SiO2波导材料的光敏特性.经过高压载氢处理,利用KrF准分子激光脉冲(工作波长为248nm)在波导材料中诱导出的折射率变化量达到0.005,相对值约增加0.34%.详细研究了紫外光诱导出的折射率变化沿样品深度方向的分布情况.最后,采用紫外写入法在PECVD方法生长的Si基SiO2波导芯层中制备出了单模波导和Y分束器样品,并观测到了通光现象,实测结果与模拟结果一致.     

聚合物波导马赫-曾德折射率传感器的设计和制备

以聚合物ZPU44和ZPU46作为波导包层和芯层材料,设计并制备了基于Mach-Zehnder干涉仪(MZI)的集成折射率传感器。设计并优化了波导截面参数、弯曲半径和传感窗长度等结构参数,分析了其折射率传感特性,进而采用光刻、反应离子刻蚀(RIE)等传统的微加工工艺制备了聚合物MZI折射率传感芯片。测试结果表明,制备的聚合物MZI传感器在1.33~1.44的折射率变化范围内具有较好的线性度,折射率灵敏度约为88dBm/RIU,与设计基本符合。本文的聚合物折射率传感器传感窗长度小,容易实现阵列化,在生化传感领域有很好的应用前景。     

Experimental Study on Near-IR Nonlinear Optical Waveguide Sensor for Refractive Index of Liquids

To determine the refractive index of liquids in near infrared（lR）, a method is presented by measuring the output angle of the visible Cerenkov-radiation-mode when liquids are placed as the cover on a planar lithium niobate waveguide. The system configuration and the principle of the method are analyzed and some experimental results are given out. Both the experimental result and simulation show that this method is simple, rapid and of sufficient precision.     

Optical properties of electrochemically synthesized polypyrrole thin films:the electrolyte effect

Polypyrrole thin films are prepared by the potentiostatic mode of electrodeposition at ＋0.7 V versus a saturated calomel electrode （SCE）. The polypyrrole films are prepared in the presence of different electrolytes such as： p-toluene sulphonic acid （PTS）, oxalic acid and H2SO4. The prepared films are characterized by UV- vis absorption spectroscopy and normal reflectance measurements. The electrochemically synthesized films are semiconductor in nature. The band gap energy ofpolypyrrole thin films is found to be 1.95, 1.92 and 1.79 eV for H2 SO4, oxalic acid and p-toluene sulphonic acid, respectively. The normal reflectance spectroscopy of polypyrrole films shows that the maximum reflectance is in the presence of p-toluene sulphonic acid; this is may be due to a more distinct microstructure than the others. The optical constants such as the extinction coefficient, refractive index, optical conductivity, etc. are calculated and studied with various electrolytes.