有機-無機復合材料熱光性質(zhì)研究及熱光開關器件研制.pdf

1、信息技術的發(fā)展正在通信領域引發(fā)一場革命性的技術進步.多媒體傳輸和各種高帶寬要求服務的不斷推出,使得光通信技術得到迅速發(fā)展;DWDM技術的應用,更使得作為光交換的重要元器件的光開關技術得到了快速的發(fā)展.各種光開關技術層出不窮,其中熱光開關由于可使用的材料豐富,工藝簡單,容易集成等優(yōu)點而成為了研究的熱點.這其中又以二氧化硅和聚合物熱光開關受到了最廣泛的關注,并已商品化.但是聚合物熱光開關的穩(wěn)定性和二氧化硅熱光開關的高功耗是需要解決的問題.有

2、機/無機復合材料由于其由有機網(wǎng)格和無機網(wǎng)格共同組成,因此既有聚合物大熱光系數(shù)的特點,又有二氧化硅的熱穩(wěn)定性好的特點,十分適合熱光開關的研制.該論文就是圍繞有機/無機復合材料的熱光性質(zhì)及器件的研究展開工作的.該論文的主要結果包括以下兩個方面:1.使用溶膠-凝膠方法制備了有機/無機復合材料薄膜和光波導;建立了一套棱鏡耦合法測量熱光系數(shù)的實驗裝置,利用這套裝置,測量了有機/無機復合材料的熱光系數(shù),得到兩種不同配比的復合材料的熱光系數(shù)分別為:-

3、1.44×10<'-4>/℃和-1.55×10<'-4>/℃,和常用聚合物材料的熱光系數(shù)相當.同時還研究了一種有機/無機混合材料的熱光性質(zhì),并分析了熱光效應的產(chǎn)生機理.2.通過光波導熱光開關結構的設計和光刻工藝的摸索,利用有機/無機復合材料制備了2×2 MZI型熱光開關原型器件.在工作波長1.55μm處測量了熱光開關的性能參數(shù),開關的功耗小于9.2mW,開關的響應時間小于1.7ms,開關的消光比大于18dB.同時測得波導的傳輸損耗小于0