微流控集成光波導(dǎo)光開關(guān)的研究.pdf

1、 本論文以微流控集成光波導(dǎo)光開關(guān)為研究對(duì)象，從理論與實(shí)際工藝制備等方面對(duì)其進(jìn)行探索。論文將微流控精確，迅速的特點(diǎn)與MEMS批量制造優(yōu)勢(shì)相結(jié)合，從理論上提出了一種新型熱驅(qū)動(dòng)微流控光開關(guān)設(shè)計(jì)，將波導(dǎo)結(jié)構(gòu)和開關(guān)功能結(jié)構(gòu)集成在一個(gè)基底結(jié)構(gòu)上，使器件陣列具有體積微小，易集成，可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。依據(jù)熱力學(xué)定理和微流體特性，創(chuàng)新地提出了利用表面張力作為光開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)力，控制折射率匹配的液體在微通道內(nèi)秩序流動(dòng)的方案，提出并建立了流體在微通道內(nèi)運(yùn)動(dòng)

2、的熱毛細(xì)效應(yīng)模型?！　?論文闡述了離子交換制作光波導(dǎo)的一般理論，利用有限差分法研究了離子擴(kuò)散波導(dǎo)內(nèi)部離子濃度分布，折射率分布。利用條形函數(shù)法分析了電磁波在擴(kuò)散光波導(dǎo)中的傳播理論，較為系統(tǒng)地研究了制備時(shí)擴(kuò)散溫度，擴(kuò)散時(shí)間等因素對(duì)波導(dǎo)光學(xué)性能的影響。并以此為基礎(chǔ)，通過(guò)K+-Na+二次熱交換的方法制備了平面和條形光波導(dǎo)，控制擴(kuò)散溫度和擴(kuò)散時(shí)間，制得了不同工藝條件下的光波導(dǎo)。制得的光開關(guān)插入損耗為2.9dB，開關(guān)響應(yīng)時(shí)間為110ms。論文分