【摘要】：隨著信息化時代的飛速發(fā)展,人們對通信傳輸速率、帶寬等需求日益增加,而目前的電互連技術(shù)受電磁干擾、工作頻率等限制已經(jīng)無法滿足高速信息處理和傳輸?shù)囊蟆９饣ミB利用光波作為信息載體,具有抗干擾性強(qiáng),速度快,低能耗等優(yōu)勢,在高速率、高頻率的系統(tǒng)中有更好的表現(xiàn)。鑒于此,對光互連的研究逐漸成為國際上的熱點(diǎn),國內(nèi)外紛紛開始著手于芯片光互連或印刷電路板(Printed circuit board, PCB)光互連研究。本文以聚合物為光波導(dǎo)材料,以實(shí)現(xiàn)PCB光互連垂直耦合為目的,研究了用于PCB光互連的聚合物光波導(dǎo)垂直耦合器的設(shè)計、制作以及相關(guān)光功率測試技術(shù)。本文研究成果和主要內(nèi)容如下：(1)分析了不同結(jié)構(gòu)垂直耦合器的優(yōu)缺點(diǎn),選取帶全內(nèi)反射鏡結(jié)構(gòu)的垂直耦合器為研究目標(biāo),介紹了廣泛應(yīng)用于光互連中的垂直腔面激光器和耦合器的基本結(jié)構(gòu)——矩形波導(dǎo)的分析方法,并對耦合器的全內(nèi)反射鏡結(jié)構(gòu)進(jìn)行了理論分析和建模仿真,模擬了不同角度的全內(nèi)反射鏡對器件耦合效率的影響,為實(shí)驗工作的開展起了指導(dǎo)作用。(2)研究了Epoclad和Epocore制作大尺寸矩形波導(dǎo)的工藝參數(shù),分析帶全內(nèi)反射鏡結(jié)構(gòu)的垂直耦合器制作工藝,設(shè)計出一種帶保護(hù)膜的浸入液體中紫外曝光的方法,該方法簡單、廉價、可與PCB技術(shù)完全兼容；然后利用此方法成功制作出四種帶不同角度全內(nèi)反射鏡的垂直耦合器,所制作的器件結(jié)構(gòu)清晰,端面平整。(3)搭建高精度光學(xué)測試平臺,建立測試流程,利用截短法對制作完成的矩形波導(dǎo)進(jìn)行了傳輸損耗測試,測出其在850 nm處的損耗為0.218 dB/cm；并對不同角度的垂直耦合器進(jìn)行了耦合效率測試,測出角度為44.7°時耦合效率最大,達(dá)到62.5%,分析得出系統(tǒng)在3 dB損耗以內(nèi)能容忍的角度范圍為42°到48°之間；對于2 cm長的矩形波導(dǎo),整個器件損耗為2.48 dB。(4)為提高全內(nèi)反射鏡端面反射率,增大器件的耦合效率,本文分析了鍍膜理論與工藝,并對器件進(jìn)行了鋁膜的鍍制與測試。
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN41;TN252;TN622

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本文編號：2515881