光波导用TiO2/SiO2复合薄膜的制备及其性能研究

用离子自组装成膜技术制备了用作光波导器件的TiO2／SiO2复合薄膜，介绍了薄膜光学常数的测定方法，并研究了光波导的波导特性．结果表明随着TiO2含量的增大，光波导的折射率增加；但同时光波导损耗也将发生变化，一般TiO2占10％时，薄膜的波导损耗较低．在更高的含量范围内，必须使TiO2分散．     

离子自组装成膜技术制备TiO2／SiO2薄膜光波导

采用离子自组装(ISA)成膜技术制备了TiO2／SiO2复合薄膜光波导，研究了光波导的波导特性。结果表明，随着TiO2含量的增大，光波导的折射率增加，但同时光波导传输损耗增大。一般TiO2占10wt％，此时，光波导中的光损耗较低。在更高的含量范围内，必须使TiO2分散。     

PSTM 用于Al_2O_3光波导薄膜的研究

利用光子扫描隧道显微镜 (PSTM)检测研究 Al2 O3光波导薄膜及其制备工艺。分析了不同温度条件下采用离子束增强沉积工艺制备的 Al2 O3光波导薄膜 PSTM图像。结果表明 :适当的增加基片的温度可以减小散射损耗 ,改善 Al2 O3光波导薄膜的性能     

PSTM 用于Al_2O_3光波导薄膜的研究

利用光子扫描隧道显微镜（PSTM）检测研究Al2O3光波导薄膜及其制备工艺,分析了不同温度条件下采用离子束增强沉积工艺制备的Al2O3光波导薄膜PSTM图像,结果表明,适当的增加基片的温度可以减少散射损耗 ,改善Al2O3光波导薄膜的性能。     

纳米颗粒改性PMMA光波导薄膜的研究

主要研究纳米颗粒改性甲基丙烯酸甲酯预聚物(PMMA)的工艺,以及光波导薄膜的制备技术和性能。具体采用机械混合方式进行纳米颗粒掺杂和旋涂技术,旨在提高PMMA光波导层的热稳定性和折射率,并优化实验工艺条件使光波导薄膜达到透明、均匀、致密及无气孔的要求,从而降低其光传输损耗。实验在玻璃和硅基片上制备了纳米改性的PMMA光波导薄膜,并利用各种先进的测试手段对其进行了性能测量和表征分析,结果表明:纳米SiO2颗粒能够大幅度地提高PMMA光波导层的热稳定性和玻璃化转变温度Tg,而纳米TiO2颗粒使其折射率也有显著的提高。     

纳米颗粒改性PMMA光波导薄膜的研究

主要研究纳米颗粒改性甲基丙烯酸甲酯预聚物(PMMA)的工艺，以及光波导薄膜的制备技术和性能。具体采用机械混合方式进行纳米颗粒掺杂和旋涂技术，旨在提高PMMA光波导层的热稳定性和折射率，并优化实验工艺条件使光波导薄膜达到透明、均匀、致密及无气孔的要求，从而降低其光传输损耗。实验在玻璃和硅基片上制备了纳米改性的PMMA光波导薄膜，并利用各种先进的测试手段对其进行了性能测量和表征分析，结果表明：纳米SiO2颗粒能够大幅度地提高PMMA光波导层的热稳定性和玻璃化转变温度疋，而纳米TiO2颗粒使其折射率也有显著的提高。     

锐钛矿TiO2薄膜的制备及其紫外光电导性能研究

采用直流反应磁控溅射的方法, 溅射高纯钛靶在ITO石英衬底上制备了TiO2薄膜.用Raman光谱、AFM和紫外-可见光分光光度计分别测试了TiO2薄膜的结构、表面形貌和紫外-可见光吸收谱,研究了工艺因素中溅射气压、氧氩比和退火温度对薄膜结构的影响.采用C(胶)/TiO2/ITO三层结构研究了锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应.实验结果表明:较低的溅射气压、合适的氧氩比和较高的退火温度有利于锐钛矿TiO2薄膜的结晶.在2V的偏压下,锐钛矿TiO2薄膜的紫外光响应上升弛豫时间约为3s,稳定光电流可达到2.1mA,对紫外光的灵敏性和稳定的光响应表明TiO2薄膜有可能成为一种新的紫外光探测器材料.     

掺Gu_2O铌酸锂光波导片的液相外延生长

本文叙述了采用液相外延技术生长的掺Cu_2O铌酸锂光波导片的制备工艺和性能。选用Li_2O-V_2O_5作为助熔剂,测定了薄膜的折射率、X-射线衍射曲线,以及薄膜中的化学成分含量,最后用对称耦合棱镜观察了光波导现象。     

基于纳米多孔薄膜的对称平面光波导湿度传感器

通过在对称平面玻璃光波导上下表面各制备一层纳米多孔TiO2薄膜,形成了一种简单新颖的光学湿度传感器。其原理为,导波光在平面对称光波导中的传播损失依赖于纳米多孔Ti02薄膜的平均折射率,后者依赖于薄膜内部的水分子吸附量,而薄膜的水分子吸附量随着周围相对湿度的变化而变化,通过实时测量导波光传播损失的变化就能够感知外围的相对...     

非晶态As2S8半导体薄膜波导的热处理效应

研究了非晶态As2S8半导体薄膜在热作用下的结构变化效应.采用棱镜耦合技术、喇曼光谱测试技术,确认了As2S8薄膜经热处理后,薄膜密度增高和折射率增大的现象.实验表明,淀积态非晶As2S8半导体薄膜经紫外光饱和照射后,再经退火处理,当光折变在退火温度不低于160℃时,出现不完全可逆现象,可逆程度跟退火温度有关.实验显示,退火态非晶As2S8半导体薄膜在玻璃转化温度130℃时退火处理,光折变存在完全可逆现象.光传输实验显示,热处理后的非晶态As2S8半导体薄膜波导,其传输损耗减小了约4dB/cm.     

基于复合光波导偏振干涉技术的高灵敏度生化检测仪

利用射频溅射技术在一个单模玻璃光波导的局部表面淀积一层两端呈梯度的高折射率透明氧化物薄膜,形成低损失、高灵敏度平面复合光波导芯片。这种结构能够使得玻璃光波导内沿同一路径传播的横电基模(TE0)与横磁基模(TM0)在梯度薄膜区间产生纵向空间分离,导致TE0模的消逝场相比TM0模显著增强。利用复合光波导芯片,结合棱镜-样品池组合体和集成式选偏光探测器研制出基于偏振干涉测量的OWG-01型生化检测仪。对液体折射率响应的测试结果表明复合光波导芯片的热光效应非常小,而仪器的测量误差主要来自待测液体自身的折射率随温度的变化。     

硅基光波导结构与器件

简要评述硅基光波导的结构，工艺及其器件，包括低损耗的硅基光波导，电光波导器件，红外波导探测器，氧化硅光回路等。     

集成光波导开关阵列真延时模块设计

阐述了光波导真延时器件的工作原理及其在相控阵雷达中的应用,通过氟化聚酰亚胺聚合物条形光波导和光开关阵列的集成,提出了一种集成光波导开关阵列真延时模块的设计方案,将光波导和开关阵列集成在一个基片上,具有集成度高、体积小、成本低、一致性好、插入损耗小等诸多优点.并根据光开关的种类分析了光学真延时模块的拓扑结构,改进了光开关和光波导的组合模式.     

锥形光波导耦合特性研究

基于耦合模理论,数值仿真了两种耦合结构(FW和WF)下的耦合损耗随锥形光波导芯层尺寸的变换规律;进一步分析了两种耦合结构下锥形光波导端面粗糙度对其模式耦合损耗特性的影响,表明不同模式其端面散射损耗不同;实验结果表明,锥形光波导的输入端芯层尺寸、输出端芯层尺寸及光波导长度,对FW结构下的耦合损耗影响较小,对WF结构下的耦合损耗影响较大。     

阵列集成光波导应用于光学相控阵中的理论分析

基于光学相控阵理论和钛扩散铌酸锂光波导的导模特性,提出了一种新型阵列集成光波导应用于光学相控。根据光束传输法（BPM）,并结合现有半导体工艺水平及参数,对该阵列波导的导光特性,损耗特性以及耦合特性进行了仿真计算,最终给出了相控阵的结构设计参数。结果表明,应用该集成阵列波导的光学相控阵结构可实现光束连续精确定向偏转,偏转角度可达4.5,相位控制半波电压小于6 V,其系统光学控制单元损耗低且响应速度快。     

光波导传输损耗测量新方法

详细介绍了一种测量光波导传输损耗的匹配液测量法.通过将波导插入折射率高于波导芯层的液体将光线耦合出波导,获得波导传输线上各点实际通过的光强,拟合出光强传输衰减曲线.与传统测量方法相比,本方法可对波导进行重复性测量,尤其适用于传输损耗低于0.1 dB/cm光波导的测量.     

超高宽深比结构氮化硅波导的研究

超高宽深比结构氮化硅波导具有低损耗和高偏振消光比的优异性能,是抑制集成光学陀螺中偏振噪声的可行性方案.文章基于FEM和FDTD方法对氮化硅波导的模场分布、弯曲损耗及光纤插入损耗进行了仿真分析,通过对波导截面结构的设计优化,并采用LPCVD和RIE微纳工艺在石英基底上成功制备了宽深比高达100的单模氮化硅波导.表征及通光测试验证了工艺可行性,对一长为12 mm的氮化硅直波导测试得偏振消光比达3 dB.研究结果对超高宽深比氮化硅波导在集成光学陀螺及相关偏振器件中的应用研究具有一定意义.     

SiO2平面光波导的PECVD制备和膜层特性研究

研究了等离子体增强化学汽相沉积（PECVD）的光波导膜层的光学特性,论述了沉积工艺参量和退火处理对膜层性能的影响,优化工艺获得了高质量的波导膜层,成功设计制作了在1 550nm中心波长损耗低于0.1db/cm的平面光波导和阵列波导光栅（AWG）器件。     

最佳端焦耦合法测量交叉光波导损耗特性

本文利用最佳端焦耦合法对交叉光波导的损耗特性进行了测量和研究，绘制了波导损耗随交叉次数和交叉角的变化曲线。测量结果与预期特性相吻合。     

Torus结构的芯片上光互连网络损耗分析和优化

基于硅基波导、十字状波导交叉和基于波导微环的光交换器件的损耗特性,对 Torus结构的芯片上光互连网络建立了损耗模型,利用该模型来对芯片上光互连网络进行光器件级、光路由器级和网络级的损耗特性分析,同时建立芯片上光互连网络损耗自动分析系统。依据该系统可以得到不同网络规模下的最大损耗,并分别分析了基于crossbar、cygnus和crux路由器的torus结构网络的损耗特性。可以得到,传输损耗随着网络规模的扩展而增加,最小的传输损耗出现在M=N时。同时,可以得到采用Crux路由器构成的芯片上光互连网络的传输损耗最小,小于Cygnus构成的芯片上光互连网络约5dB。