聚合物波导热光调谐功能器件研究

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1、硕士学位论文聚合物波导热光调谐功能器件研究Studyonthermo—optictuningdevicesbasedonpolymerwaveguiae●l学号：2110迦74完成日期：—20—14-—5-—25大连理工大学DaliallUniversityofTechnology大连理工大学学位论文独创性声明作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外，本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请学位或其他

2、用途使用过的成果。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。若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。学位论文题目：塑金盥通竖坳丝地赴墨!!}豳亟作者签名：22鱼9日期：塑!篁年--L月—堕日大连理工大学硕士学位论文摘要热光可调谐波导器件在光通信、微波光子学等领域具有广阔的应用前景，高集成度、低功耗是可调谐光波导器件发展的重要方向。聚合物以其高热光系数、低成本和良好的制备工艺兼容性，成为热光可调谐集成光波导器件材料的良好选择。论文对基于新型聚合物PSQ．Ls的热光调谐波导器件

3、进行了研究，通过对波导电极热光效应的仿真设计，获得了高效率低热串扰的波导电极结构参数，，对不同滤波功能的微环可调谐滤波器结构进行了优化，并对用于实际功能器件制备的Mask进行了优化布局与设计。论文首先对波导微环滤波器的滤波原理与应用要求进行了分析。介绍了衡量波导微环滤波性能的几个重要参数指标，针对滤波可调谐的实际应用需求，研究了以马赫．曾德干涉结构(Mach．zehnderInterferometer，MZI)代替传统的定向耦合器，通过热光电极实现耦合系数和谐振波长可调谐的聚合物微环滤波器，并对其在微波光子

4、信号处理中的应用做了分析，给出了进一步优化的目标。接下来，建立了加载电极的聚合物波导二维热场模型，利用多物理场耦合分析软件ComsolMultiphysics，数据处理软件Matlab和波导设计软件Rsoft，进行热光调谐效率与热串扰的仿真分析。以MZI可调耦合器结构为研究对象，仿真分析了不同电极结构参数对波导器件热光调谐效率的影响，综合考虑波导材料的实际允许温升，设计了高效率、小尺寸的热光电极结构。考虑到热光电极对相邻波导的热串扰影响，研究了不同波导间距下相邻波导的热场分布，得到了低串扰下优化的波导间距值

5、。在电极结构优化设计的基础上，分别对基于微环结构的陷波滤波器，Add．Drop型滤波器和MZI+ring带通滤波器结构进行了优化，并对用于实际功能器件制备的Mask进行了优化布局与设计，为后期器件的制备与应用奠定了基础。关键词：聚合物波导；热光效应；波导微环；光滤波器；Mask设计聚合物波导热光调谐功能器件研究Studyonthermo—optictuningdevicesbasedonpolymerwaveguideAbstractThermo—optictunablewaveguidedevicesha

6、vepromisingapplicationsinopticalcommunicationsandmicrowavephotonics．Highintegrationandlowpowerconsumptionaretheinevitabletrendoftunableopticalwaveguidedevicedevelopment．Byitshighthermo—opticcoefficient，lowcostandgoodfabricationcompatibility，polymerisagoodc

7、hoiceformaterialofthermol—optictunableopticalwaveguidedevices．Thethesispresentstheresearchonthethermo—optictunablewaveguidedevicesbasedonanewpolymermaterialPSQ-Ls．Thehighlyefficientandlowthermalcrosstalkstructuresofwaveguideandmicroheaterwereobtainedthroug

8、hthethermo—opticeffectsimulaiton．Themicro—ringbasedtuanblefilterswithdifferentfunctionwereoptimizedandtheMaskofdevicelayoutforfabricationwasdesigned．Firstly，thefilterprincipleandapplicationofthemicro—ringbase