聚合物波導傳輸損耗與電光系數(shù)的測量.pdf

1、集成光波導器件是光通信系統(tǒng)中重要的基礎性部件之一。近年來，有機聚合物作為制作光波導器件的新型材料，由于具有易集成、響應快速、非線性（電光）系數(shù)大、成本低廉等優(yōu)點成為研究的熱點。在有機聚合物薄膜材料的器件化研究中，建立材料宏觀特性的研究手段，取得傳輸損耗、折射率、電光系數(shù)等參數(shù)的準確數(shù)據(jù)，將為相關器件的設計提供可靠依據(jù)。本文出于這種考慮，嘗試對聚合物光波導的傳輸損耗、電光系數(shù)等參數(shù)進行快速、精確、無損的測量。
　　本文首先介紹了有機

2、聚合物光電子器件的發(fā)展，分析對比了國內外常用的測量波導傳輸損耗與電光系數(shù)的方法。其次研究了電光聚合物平板波導的制備與極化工藝，對實驗過程中材料的選擇和出現(xiàn)的問題進行了分析和討論，制備出極化聚合物平板波導。采用數(shù)值方法求解平板波導的本征方程，結合棱鏡耦合法，計算出波導芯層的有效折射率。
　　在對傳輸損耗的測量中，本文針對傳統(tǒng)棱鏡耦合法在實驗操作與測量精度方面的不足，研究Cha-Chi Teng提出的精細測量方案－液體耦合法，設計搭建

3、了光機電一體的波導損耗測量系統(tǒng)。該方法利用折射率高于波導芯層的液體取代棱鏡將光線耦合出波導，通過改變波導插入匹配液的深度，獲得波導傳輸線上各點的光強。測量系統(tǒng)以 He-Ne激光器為光源，采用雙光路，消除了由于光強不穩(wěn)定引入的誤差。利用TLC2543芯片開發(fā)了高精度數(shù)據(jù)采集卡，進行雙通道光信號連續(xù)、同步的采集，并設計了PC機與單片機實時串行通信的數(shù)據(jù)處理程序，實現(xiàn)了對聚合物波導傳輸損耗的實時測量，繪出損耗曲線。實驗結果表明，系統(tǒng)整體設計合