基于新型聚合物材料的微環(huán)諧振器的基礎(chǔ)研究.pdf

1、本文首先運用光波導(dǎo)理論和耦合模理論，建立了微環(huán)諧振器傳輸特性的理論模型，分析了微環(huán)諧振器傳輸特性和各性能指標(biāo)隨耦合和損耗這兩個重要參數(shù)的變化關(guān)系，并討論了等幾種常見微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的特點，為微環(huán)諧振器的設(shè)計提供了理論依據(jù)。 介紹了微環(huán)諧振器的兩種數(shù)值模擬方法—時域有限差分法(FDTD)和光束傳播法(BPM)，對于FDTD方法，分析了模擬時間、數(shù)值色散對模擬結(jié)果的影響，從而給出了選取時間、時間步長和格點的基本原則；對于BPM方法，討

2、論了其模擬微環(huán)諧振器傳輸特性的基本思路，并詳細(xì)討論了彎曲波導(dǎo)的基本特性和微環(huán)諧振器耦合效率和傳輸損耗的計算方法，基于討論的結(jié)果最后得到了微環(huán)諧振器的傳輸特性曲線。通過比較這兩種方法發(fā)現(xiàn)FDTD適合于小尺寸微環(huán)的模擬分析，而BPM適合于大尺寸微環(huán)的模擬分析。 對新型聚合物光子材料PPESK的成膜工藝進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，通過旋涂法獲得了厚度均一性和折射率一致性良好的薄膜，并分析了溶劑吸水性和揮發(fā)性對薄膜質(zhì)量的影響。采用棱鏡耦合儀測量分

3、析了PPESK和氟化PPESK的折射率、雙折射、熱光系數(shù)和光學(xué)損耗等光學(xué)特性，結(jié)果顯示該材料是一種具有良好前景的聚合物光子材料。 研究了新型有機(jī)無機(jī)雜化聚合物光子材料PSQ的成膜工藝，討論了溶劑揮發(fā)性對薄膜質(zhì)量的影響，獲得了質(zhì)量優(yōu)良的薄膜，并測量了它們的基本光學(xué)特性。重點研究了PSQ-Ls(液態(tài)PSQ)的固化工藝，通過優(yōu)化固化工藝使PSQ-Ls具備了較低的光損耗，同時討論了PSQ-Ls折射率的調(diào)控方法，結(jié)果表明PSQ-Ls是一種