聚合物可調(diào)諧微環(huán)諧振腔及其延時(shí)特性.pdf

1、波導(dǎo)微環(huán)諧振腔具有體積小、濾波性能好、易于集成等優(yōu)點(diǎn)，以它為基本結(jié)構(gòu)可以構(gòu)成各種不同功能的集成光學(xué)器件，如濾波器、激光器、調(diào)制器、光開關(guān)、光延遲線和波導(dǎo)傳感器等。有機(jī)聚合物材料因其可加工性好、制備工藝簡單、熱光系數(shù)高、成本低等優(yōu)點(diǎn)在集成光學(xué)器件方面應(yīng)用非常廣泛。本論文主要研究聚合物微環(huán)諧振腔的工作原理、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、制備工藝、可調(diào)諧特性以及延時(shí)特性等。
　　本文理論設(shè)計(jì)并優(yōu)化了跑道型聚合物可調(diào)諧微環(huán)諧振腔的結(jié)構(gòu)參數(shù):在一設(shè)計(jì)倒脊形單模

2、波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，研究了彎曲半徑、耦合間隙、耦合長度以及電極結(jié)構(gòu)等參數(shù)對器件的性能影響，通過光束傳播法分析其光譜特性，最終得到器件的優(yōu)化結(jié)構(gòu)參數(shù)為:內(nèi)脊高1.8μm，芯層平板厚度1.1μm，脊高0.7μm，耦合間隙1.5μm，耦合長度300μm，彎曲半徑1500μm。在硅襯底上以ZPU-44為上下包層材料、聚砜為芯層材料，利用旋轉(zhuǎn)涂覆、光刻、反應(yīng)離子刻蝕等工藝對器件進(jìn)行了制備，并對器件進(jìn)行通光測試，測試結(jié)果表明跑道型器件在通信波段155

3、0nm附近的自由光譜范圍(FSR)為0.15nm，3dB帶寬為0.0235nm，品質(zhì)因子達(dá)6.60×104，在0V～4V電壓范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)了0.5dB～12.95dB消光比的調(diào)諧，且諧振波長調(diào)諧一個(gè)FSR的電壓為4.75V，最大延時(shí)量為1.08ns。針對直接耦合型（直波導(dǎo)與微環(huán)直接耦合）微環(huán)諧振腔在調(diào)諧消光比時(shí)諧振波長漂移問題提出了優(yōu)化方案，并對器件進(jìn)行了理論設(shè)計(jì)、工藝制備以及通光測試，測試結(jié)果表明改進(jìn)型微環(huán)諧振腔的最大消光比較跑道型器件提