有機(jī)聚合物電光調(diào)制器的設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、Mach-Zehnder光波導(dǎo)電光調(diào)制器是重要的集成光學(xué)器件,在民用,國防,科研等領(lǐng)域都起著重要的作用。有機(jī)非線性電光聚合物具有電光系數(shù)大、易于制備、與半導(dǎo)體工藝兼容、在紅外到毫米波波段色散小、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn),已經(jīng)成為集成光學(xué)器件發(fā)展的有力推動力量?；诜蔷€性有機(jī)聚合物光波導(dǎo)的Mach-Zehnder(M-Z)電光強(qiáng)度調(diào)制器目前已經(jīng)成為各國研究的熱點(diǎn)。本文比較全面地介紹了聚合物電光調(diào)制器的發(fā)展現(xiàn)狀以及未來的發(fā)展趨勢,然后對基于有機(jī)電光

2、聚合物光波導(dǎo)的M-Z強(qiáng)度調(diào)制器的制作工藝,理論,測試三個(gè)方面做了詳細(xì)的研究:對聚合物波導(dǎo)的主要工藝步驟進(jìn)行了詳細(xì)的研究。利用真空熱蒸發(fā)的方法在硅基片上制備了波導(dǎo)下電極;用旋涂的方法制備了聚合物下包層;利用聚合物薄膜電暈極化系統(tǒng)對一種新型生色團(tuán)DCDHF-2-V和聚甲基丙烯酸甲脂(PMMA)主客摻雜型電光聚合物進(jìn)行了極化實(shí)驗(yàn);初步研究了針對下包層材料的反應(yīng)離子刻蝕工藝,并通過對刻蝕樣品的臺階儀測試得到了一系列實(shí)驗(yàn)參數(shù)。這些工作為制作聚合物

3、波導(dǎo)強(qiáng)度調(diào)制器的原型器件提供了實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。分別利用兩種方法對泰勒級數(shù)展開法進(jìn)行了算法優(yōu)化和編程實(shí)現(xiàn),并對實(shí)際聚合物光波導(dǎo)調(diào)制器進(jìn)行了二維模擬,分析了不同參數(shù)下光在M-Z調(diào)制器結(jié)構(gòu)中TM基模的模場分布,并得到了以損耗最小為依據(jù)的優(yōu)化結(jié)果。還利用二維寬角度Padé方法對對調(diào)制器進(jìn)行了編程實(shí)現(xiàn)和模擬,并對比了兩種方法的結(jié)果。接下來又將Padé方法擴(kuò)展到三維,不僅得到了波導(dǎo)中橫截面TM?；５哪龇植?而且還直觀的給出了由于模式形狀失配而產(chǎn)生的能