650nm波长低功耗聚合物可变光衰减器的研制

为了有效改善基于无机材料的可变光衰减器(VO A)功耗大以及成本高的问题,设计并研制了一种基于有 机聚合物材料的低功耗马赫-曾德尔干涉仪(MZI)型VOA器件。为保证器件的单模传输,优 化了波导的结构和横截面 尺寸,同时对加热电极的热场分布进行了模拟分析。最后,采用紫外光刻和湿法刻蚀等半导 体工艺,制备出功耗较低、响应速 度较快的VOA器件。在650nm工作波长下,测得器件的衰减为14.6dB,驱动功率仅为12.3mW,器件的上升时间为 240μs, 下降时间为200μs。实验结果表明,采用聚合物材料,并通过对器 件的结构参数进行优化,可研制出工作在可见光波段的低功耗VOA器件。     

基于Polymer/SiO_2的快速低功耗可变光衰减器的研制

为了有效改善基于无机材料的可变光衰减器(VOA)功耗大以及全聚合物VOA响应速度慢的问题,设计并研制了一种基于有机聚合物/无机SiO2材料的马赫曾德尔干涉仪(MZI)型VOA器件。根据脊型波导结构的单模传输条件,设计并优化了单模波导的截面尺寸,同时对器件结构进行了模拟,采用光刻和显影等工艺制备出功耗较低、响应速度快的VOA器件。在1550nm通信波长下,器件的衰减范围为23dB,最大功耗仅为14mW,器件的上升时间为252μs,下降时间为384μs。实验结果表明,采用有机/无机混合波导结构,并通过对器件结构参数的优化,可以实现功耗低且响应快速的VOA器件。     

基于Er3＋-Yb3＋共掺可溶性配合物的全聚合物光波导放大器

合成了一种新型Er3+-Yb3+共掺配合物Er1.2Yb0.8(PBa)6(Phen)2,在有机溶剂环戊酮中有具良好的溶解性,Er3+离子在材料中的质量百分比掺杂浓度可达10.8%。这种配合物可以直接旋涂成膜,用原子力显微镜(AFM)测得配合物薄膜表面粗糙度为0.745nm。荧光发射谱的测试表明,配合物的荧光半高宽(FWHM)为60nm。以PMMA基片为衬底,制备了稀土掺杂全聚合物光波导放大器,且当泵浦光波长为980nm、功率为200mW和信号光功率为0.2mW时,在3.2cm长的样品中获得了2.7dB@1 535nm的相对增益。     

掺杂LiYF_4:Er,Yb纳米晶的聚合物平面光波导放大器

采用高温热分解法合成了粒径约为10nm的LiYF4…Er,Yb纳米晶,将其掺杂入SU-8聚合物作为光波导放大器的有源层。以SiO2作为下包层,P(MMA-GMA)聚合物作为上包层,制备了LiYF4…Er,Yb纳米晶掺杂SU-8聚合物平面光波导放大器。当980nm波长抽运光功率为180mW时,在1535nm波长处获得了2.3dB/cm的相对增益率。