光波導材料制作及微細筆直寫工藝的研究.pdf

1、集成光學是在激光技術發(fā)展過程中，由于光通信、光學信息處理等的需要，而逐步形成和發(fā)展起來的。它要解決的實質問題實現光學信息處理系統(tǒng)的集成化和微小型化。在實際應用中，光電子器件制作工藝復雜且分立的光學器件及系統(tǒng)實用有諸多不便之處。而聚合物材料具有優(yōu)良的光電性能且易成型加工，它的應用大大簡化了傳統(tǒng)的光電子器件的制作工藝。 本文的主要工作圍繞微細筆直寫光波導工藝的研究展開，研究了合成較大分子量氟化聚酰亞胺材料的工藝，根據氟化聚酰胺酸溶液

2、本身的粘流特性，設計了筆寫波導的裝置，摸索出筆寫最佳波導的工藝，并對波導進行通光及損耗測試。 首先，詳細介紹了聚酰亞胺材料的合成原理、工藝，并對合成出的材料做了一些重要參數的表征，證實了氟化聚酰亞胺材料用于光通信器件制作上的優(yōu)越性。 其次，研究了聚合物溶液流變現象及性能，結合筆寫的實際結果，得出了聚合物溶液粘度越大寫出的波導形貌越好的結論，并由此結論找出了最佳的聚合物溶液的配制工藝。 接著，根據氟化聚酰亞胺材料的

3、成型工藝，設計出利用CAD/CAM設計生成的數控加工數據就可以在Si基SiO2基板上直寫光波導的直寫裝置。分析了筆寫工藝條件對波導外部形貌的影響規(guī)律。 最后，將制作好的氟化聚酰亞胺材料的光波導進行通光和損耗測試，結果表明，所制備的條形光波導最小損耗可達到0.11dB/cm，能夠滿足工業(yè)應用的需求。在此基礎上進一步分析了損耗的來源提出了減小損耗的方案。 由于傳統(tǒng)的光電子器件制作工藝比較繁瑣，導致器件生產周期長和生產成本高。