聚合物陣列波導(dǎo)光柵波分復(fù)用器的研制.pdf

1、波分復(fù)用技術(shù)是光纖通信發(fā)展重要的技術(shù)之一，該技術(shù)已經(jīng)被證明是解決寬帶、大容量光纖網(wǎng)絡(luò)通信的一種有效方法。密集型波分復(fù)用技術(shù)的關(guān)鍵器件之一是陣列波導(dǎo)光柵(AWG)，它具有波長(zhǎng)間隔小、信道數(shù)多、低串?dāng)_等特點(diǎn)，而且利于集成。與無(wú)機(jī)陣列波導(dǎo)光柵相比較，硅基聚合物陣列波導(dǎo)光柵制作材料便宜，工藝過(guò)程簡(jiǎn)單，具有一定的市場(chǎng)前景。本論文采用旋轉(zhuǎn)甩涂法，真空蒸鍍技術(shù)，紫外曝光技術(shù)以及反應(yīng)離子刻蝕技術(shù)研制了32×32硅基聚合物陣列波導(dǎo)光柵波分復(fù)用器，其中心波

2、長(zhǎng)為1.550918μm，波長(zhǎng)間隔為0.8nm。針對(duì)硅基聚合物陣列波導(dǎo)光柵波分復(fù)用器研制的關(guān)鍵技術(shù)和性能測(cè)試，所做的工作如下： (1)采用聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)材料，對(duì)器件的制作工藝進(jìn)行了反復(fù)摸索。為了克服反應(yīng)離子刻蝕過(guò)程中單獨(dú)使用光刻膠作掩膜而導(dǎo)致的光波導(dǎo)形狀和尺寸偏離設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)，研究了光刻膠與金屬掩膜相結(jié)合的雙掩膜技術(shù)進(jìn)行器件制作。詳細(xì)介紹了雙掩膜技術(shù)制備聚合物AWG波分復(fù)用器的過(guò)程，在采用金屬鋁作為掩膜時(shí)，鋁膜的厚度

3、對(duì)聚合物波導(dǎo)的制作效果有很大影響，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，鋁膜作為掩膜的最佳厚度在100nm左右。測(cè)試給出了使用和沒(méi)有使用雙掩膜技術(shù)的對(duì)比結(jié)果，表明使用雙掩膜技術(shù)制作的波導(dǎo)質(zhì)量明顯好于單獨(dú)使用光刻膠作掩膜制作的結(jié)果。 (2)采用聚醚醚酮(PEEK)制作了32通道的AWG波分復(fù)用器。采用蒸汽回溶技術(shù)來(lái)減小反應(yīng)離子刻蝕產(chǎn)生的波導(dǎo)表面和側(cè)壁的起伏，從而降低了波導(dǎo)的散射損耗。原子力顯微鏡測(cè)試結(jié)果表明，蒸汽回溶技術(shù)使樣本波導(dǎo)表面的均方根粗糙度從41