聚合物基微环谐振器的基础研究

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1、大连理工大学硕士学位论文摘要微环谐振器是构建和实现集成光子学功能器件的重要基础波导单元。其紧凑的结构，独特的波长选择特性以及高Q因子等特性，使其可用于构建光分插复用器(OADM)，调制器，光开关，光延时线以及生物传感器等功能器件。目前相关光子学器件大多采用无机材料制备，虽然器件具有低损耗，高稳定性等优点，但复杂的制备工艺带来的高昂的成本在某种程度上制约了其的普及和应用。而采用聚合物基的光子学器件，可采用近年来兴起的纳米模压技术进行器件的制备，大大降低成本。因此研究新型光子聚合物材料，制备高性能，低成本的微环谐振器及相关光子学功能器件具有十分重要的意义。本硕士论文主要是围绕硕士期间的两部分工作

2、展开。第一部分是基于微环谐振器的基本理论(第二章)，采用波导仿真模拟软件对微环谐振器进行仿真模拟(第三章)，并以我组开发的光子聚合物材料PSQ．L的光学特性参数和目前工艺条件为设计参数，设计跑道型的微环谐振器(第三章)。第二部分的工作主要围绕新型聚合物PPESK基材料的成膜特性和光学特性进行了系统的研究(第四章)。首先介绍了棱镜耦合仪测量薄膜厚度和折射率的测量原理，并结合原理分析了测量的结果。然后介绍了对PPESK材料的成膜特性的研究，分析了影响成膜质量的因素，最终获得了均一性良好的薄膜。研究和测量了PPESK系列聚合物的光学特性，通过对基体材料PPESK的氟化可以实现该类材料折射率在一定范

3、围内调节，并对含热固化基团的Fst．PPESK的光学特性和固化工艺进行了初步的研究。关键词：聚合物；微环谐振器；PPESK；折射率；光损耗；聚合物基微环谐振器的基础研究Polymer-basedMicroringResonatorsAbstractMinoringresonatorisakeybuildingblockinphotonicsdevices．Duetoitscompactstructure，wavelengthselectivityandhighQ-factor,itcouldbeusedtoconstructseveralfunctionaldevices，e．g．optic

4、aladd-dropmultiplexer,modulator,opticalswitch,opticaldelaylineandbiochemicalsensor．Sofar,mostphotonicdevicesarcallbasedoninorganicmaterial．Thoughthedeviceshavetheadvantagesoflowlossandhighstability，thecomplexfabricationtechnologyhaslimiteditswidespread．Polymermaterialisemergingasanimportantalternat

5、ivetoconventionalsilica-basedmaterial．Thefabricationcouldbesimplifiedby芒ano‘imprinttechnology，80thecostcouldbel¨owered如愀H∞晰∞鼢附融—蚴!．～河醅’Thisthesisconsistsoftwopartf,og-VcorL,Thefirstpartincludesthetheoryofmicroringresonator(chapter1)，thesimulationofmicroringresonator(chapter3)andthedesignofPs竺兰生88ed

6、IIlicfo咖gre∞n姗(ch椒3)·5rpropertiesoffluorated—PPESKarealsoinvestigated．Theopticalpropertiesofjthermal—curableFst．PPESKareinvestigatedandlifecuringtechnologyisstudied．筑叽KeyWords：Polymer：Microringresonator：PPESK：Refractiveindex：Opticalloss,ge独创性说明作者郑重声明：本硕士学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和

7、致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得大连理工大学或者其他单位的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。作者签名：塍望日期：殛呸丞2星大连理工大学硕士研究生学位论文大连理工大学学位论文版权使用授权书本学位论文作者及指导教师完全了解“大连理工大学硕士、博士学位论文版权使用规定”，同意大连理工大学保留并向国家有关部门或