摘要：设计了一种基于聚合物材料的延迟线阵列与热光开关的集成器件.利用Rsoft软件设计并模拟了多模干涉热光开关的性能,可实现输出光场强度随电极加热温度变化.设计了螺旋结构的延迟线阵列,利用BPM软件对螺旋结构波导进行数值模拟,综合考虑器件尺寸和损耗参量设计出螺旋结构的弯曲半径.将延迟线阵列结构与热光开关进行集成,能够实现热光控制的聚合物延迟线阵列,该器件可实现的最大延迟时间为399.4ps,延迟间隔为9.2ps.以SiO2为下包层,SU-8紫外固化光刻胶为波导芯层,聚甲基丙烯酸甲脂为上包层,采用旋涂、光刻、湿法腐蚀等工艺制备了1×4延迟线阵列与MMI热光开关的集成器件,测试得到了延迟线阵列的近红外输出光斑,插入损耗为15~19dB.

摘要：设计了基于聚合物材料与无机材料三维混合集成的马赫增德尔(M-Z)光波导传感器,从结构和材料方面提升器件性能。分析器件结构两臂的光波导模式特性,采用有效折射率法得出传感精度曲线,优化波导尺寸为2μm×2μm(长×宽),使其传感精度相比平面结构提升2~3倍,光束传播法模拟光场分布,模拟传感长度差为100~3 000μm时的器件输出曲线。利用多材料混合集成,通过温度控制器件的传感区间,可解决精度退化问题。

摘要：研制了一种新型全聚合物49信道绝热低偏振相关阵列波导光栅(AWG)芯片。利用直接紫外光写入技术,实现了波导芯片的设计与制备。利用Matlab软件对AWG的传输特性进行了优化模拟,通过对聚合物衬底的热膨胀系数和聚合物波导的热光系数进行调控,得到了器件良好的绝热低偏振相关特性。测得AWG的中心波长为1550.918 nm,波长间隔为0.8 nm,插入损耗的信道变化范围是5.51 d B^10.62 d B,串扰大于20 d B,偏振漂移和温度变化分别是0.08 nm和0.03 nm/K。这种新技术十分适用于高性能多功能集成光路中,具有广阔的应用前景。

摘要：设计并制备了一种高集成度、低成本、低损耗4通道交叉型二氧化硅光波导延迟线阵列。利用BPM软件对交叉结构光波导延迟线的Y分支的损耗、弯曲损耗进行数值模拟。综合考虑器件尺寸和损耗参数,设计交叉型延迟线结构的弯曲半径最小为1 500μm,引入优化的锥口Y分支结构和垂直相交波导结构。采用标准半导体制作工艺制备器件,测试得到了器件的红外输出光斑,延迟线延迟时间分别为0、113、226和339 ps。4通道二氧化硅延迟线阵列能实现相邻通道相等的延迟时间间隔,且可通过集成实现延迟时间的增加,同时输出端可以与光纤阵列集成。

摘要：为解决基于有机衬底的传统光波导传感器灵敏度低的问题,提出了基于聚合物材料的高灵敏度MZI(Mach-Zehnder Interferometer)波导的传感器结构,从理论上设计了对称形MZI和非对称形MZI的高灵敏度波导传感器结构。得到对称型MZI形波导传感器折射率在1.34~1.36、1.36~1.38和1.38~1.40区间内灵敏度分别为1 850.76 d B/RIU、1995.09 d B/RIU和1 547.30 d B/RIU。圆弧型非对称型MZI波导传感器折射率在1.33~1.35、1.35~1.38和1.38~1.40区间内灵敏度分别为1 719.23 d B/RIU、1 251.68 d B/RIU和2 065.22 d B/RIU。对这两种传感器结构,通过多个波导传感器相集成的设计,可实现材料在折射率1.33~1.40区间内的高灵敏度传感。