有機無機復合光波導的研究.pdf

1、21世紀是以高容量、寬帶寬、高速度為特征的信息時代,而集成光學和光通訊以具有信息容量大、損耗低等特點得到了前所未有的飛速發(fā)展。光波導是集成光學和光通訊的基礎元件,研制高性能低成本的新型光波導材料已成為當今材料的研究熱點之一。而有機無機復合材料作為一種新型光波導材料,以其高靈活性、多功能性、可集成性和經(jīng)濟性等特點在光波導材料方面具有重要的應用價值。本文的主要工作是采用溶膠-凝膠技術制備PMMA包層膜和有機無機復合SiO2/ZrO2芯層膜,

2、實現(xiàn)包芯層復合。 本文結合溶膠-凝膠技術和浸漬提拉法,在硅基板和石英基板上制備出厚度達17μm、表面平整的PMMA包層膜,并采用光度法計算出其光照熱處理前折射率約1.49,經(jīng)光照熱處理后其折射率最大變化到1.54,滿足包層低折射率的要求；同時采用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(H2C=C(CH3)COO(CH2)3Si(OCH3)3,KH-570)對PMMA進行改性,可使折射率降低到1.47,這與常用包層材料SiO2的折射率1

3、.46更為接近。 利用溶膠-凝膠技術與化學修飾相結合的方法,配制了三種不同配比的穩(wěn)定溶膠,通過比較選用綜合性能較好的SiO2/ZrO2溶膠進行深入研究。在進一步研究過程中獲得了紫外感光性良好的SiO2/ZrO2溶膠并制備出厚度可達2.02μm的凝膠膜,經(jīng)光照和熱處理后折射率在1.69～1.72之間,完全滿足光波導芯層高折射率的要求。 最后以膜厚為12.98μm的PMMA薄膜為包層,以膜厚為2.02μm的SiO2/ZrO2