硅樹脂平板波導(dǎo)的光學(xué)特性研究.pdf

1、本論文研究了硅樹脂聚合物材料REN60平板波導(dǎo)的光學(xué)特性，包括折射率、厚度和傳輸損耗等。采用棱鏡耦合法分析了硅樹脂平板波導(dǎo)的模式結(jié)構(gòu)，得到不同模式的有效折射率，根據(jù)模式本征方程得到了薄膜的折射率和厚度，測量得到的薄膜折射率為1.5253，精度達(dá)到了10-4的數(shù)量級。通過棱鏡耦合法將光耦合進(jìn)入平板波導(dǎo)，用CCD拍攝了光在波導(dǎo)內(nèi)的傳輸路徑，用灰度來表示傳輸光強(qiáng)的相對大小，利用光在波導(dǎo)內(nèi)遇到雜質(zhì)散射出來的光與波導(dǎo)內(nèi)的傳輸光強(qiáng)成正比的特點(diǎn)，經(jīng)過

2、計(jì)算分析得到的波導(dǎo)傳輸損耗約為 0.5dB/cm，在CCD攝像法的基礎(chǔ)上，我們開發(fā)了一套用于平板波導(dǎo)損耗測量的數(shù)據(jù)處理軟件，可以快速地算出波導(dǎo)的傳輸損耗。熱光特性也是材料的一個重要特性，我們用V棱鏡法分析了硅樹脂的熱光特性?！　≡摬牧暇哂胸?fù)的熱光系數(shù)，在650nm波長上為-3.5×10-4，在聚合物中屬于較大值，而且在很大的溫度范圍內(nèi)(-7～55℃)線性很好，可用來制作熱光開關(guān)。由于在棱鏡耦合法中要用到三棱鏡的折射率，而高精度的測量

3、方法如最小偏向角法和V棱鏡法都有局限，我們利用波導(dǎo)測試儀的高精度性，結(jié)合臨界角法，解決了這一問題。分析表明，該方法測量三棱鏡折射率的重復(fù)性可達(dá)到10-4的數(shù)量級，而且測量范圍比常規(guī)方法大得多，這是一個顯著優(yōu)點(diǎn)。　　研究表明，REN60與目前所用的塑料光纖的折射率很接近，與其他材料相比，傳輸損耗也不高。因此，我們所研究的硅樹脂完全可以制成光波導(dǎo)器件與塑料光纖匹配，有很大的應(yīng)用價值。目前國外已經(jīng)有人用硅樹脂制作了一系列的波導(dǎo)器件，但在該領(lǐng)