采用UV-LIGA技术制作340 GHz折叠波导慢波结构

紫外光刻、电铸和注塑(UV-LIGA)技术是制作太赫兹真空电子器件(包括谐振腔、电子注通道和输出波导等)的重要方法。采用 UV-LIGA技术制作340 GHz折叠波导慢波结构,研究前烘、曝光量、后烘对 SU8胶模的影响,着重讨论了曝光量的影响并分析其原因,得出最佳工艺。另外,本文还对去胶进行了初步研究,获得了全铜的340 GHz的折叠波导结构。     

光敏性溶胶-凝胶波导材料

采用有机改性硅酸盐制备了光敏性溶胶 凝胶 ,并应用四丙氧基锆作为调节折射率的材料 .为了增加薄膜与硅片的粘附作用 ,先用干氧热氧化法在硅片上生长一层厚度约为 15 0nm的SiO2 ,然后使用提拉法在硅片上提拉成膜 ,薄膜厚度达到 3 6 μm .研究发现紫外曝光时间和坚膜时的后烘温度都会使薄膜的折射率增大 .样品的原子力显微镜照片表明薄膜的表面非常平整 ,在 5 μm× 5 μm的范围内表面起伏只有 0 6 5 7nm .利用波导阵列掩膜版 ,对制备的薄膜在紫外光波段下曝光 ,得到了表面平坦、侧墙光滑、陡直的沟道波导阵列 .     

叠层光刻胶牺牲层工艺研究

通过溅射电镀种子层前预烘胶与严格控制烘胶温度变化速率、用KOH稀溶液去胶、再用稀腐蚀体系加以轻度超声干涉去除电镀种子层和使用丙酮与F117进行应力释放等方法改进工艺后,解决了在叠层光刻胶牺牲层工艺中极易出现的烘胶龟裂、光刻胶不容易去除干净、去除电镀种子层时产生絮状物和悬空结构释放时易黏附等问题.运用叠层光刻胶牺牲层改进工艺可以制备出长4 mm,悬空高度20 μm,平面误差不超过3 μm的悬空结构.     

聚合物双环谐振滤波器的研究

设计了一种基于多模干涉(MMI)耦合输入/输出结构的跑道型双微环串联谐振滤波器,并采用紫外光敏聚合物材料SU-8作波导芯层,聚合物CYTOP为下包层,在硅基底上完成了器件的制备.器件的波导端面尺寸为2 μm×1 μm,与设计值相符,扫描电镜显示所制备的器件波导侧壁陡直度较高.直波导传输损耗的测试结果表明,在1550 nm波长,直波导传输损耗约为2.0 dB/cm.测试并获得了多模干涉结构和器件的通光及输出光谱图\.测试结果表明,MMI结构在较宽的波长范围内实现了接近50∶50的功分比,微环谐振滤波器的通光性能良好,实现了滤波功能,器件的自由光谱区FSR实际值约为0.94 nm,与设计参数值很接近.研究结果表明采用聚合物SU-8制备小波导尺寸微环谐振器的器件简便可行.     

有机光波导放大器最新进展

稀土掺杂平面光波导放大器是一类重要的光子学元件,它是光通信密集波分复用（DWDM）传输系统的重要组成部分,可以和调制器、光开关、隔离器、阵列波导光栅等任何有损耗的器件集成在一起,补偿光传输过程中的各类损耗。综述了应用于第二（1.33 μm）、第三（1.53 μm）标准通信窗口的有机光波导放大器的研究现状,阐述了不同类型材料制备的器件存在的优缺点、制备过程中存在的问题,并对其发展前景进行了展望。     

低损耗聚合物互连光波导的制备及性能测试

对应用于宽带光互连的光印刷电路板(OPCB)制备技术进行了研究。作为光互连系统的传输介质,我们研究了互连光波导的性能。基于紫外光刻技术,在常规PCB基底上制备了聚合物光波导,研究了光波导的制备流程以及工艺参数;并且通过不断优化工艺参数,制备得到了低损耗的光波导;通过测试光波导的传输损耗以及眼图,分析了光波导的性能。光波导在850nm波长条件下的传输损耗可以达到0.13dB/cm,实现了10Gbit/s光通信信号的传输。     

DRIE技术加工W波段行波管折叠波导慢波结构的研究

简要介绍了利用深反应离子刻蚀制作折叠波导慢波结构的现状及制作的工艺流程。对深反应离子刻蚀掩膜制作即光刻工艺,以及折叠波导慢波结构的深刻加工进行了深入的研究。详细分析了各光刻工艺对光刻胶图形的影响,尤其是前烘对光刻胶图像侧壁垂直度的影响;在深反应离子刻蚀中,还详细分析了刻蚀时间、下电极功率以及刻蚀气体气压对刻蚀结果的影响。经参数优化后获得最佳工艺参数,并制作出带有电子注通道的W波段折叠波导慢波结构,慢波结构深为946μm,侧壁垂直度为91°,电子注通道深为225μm,侧壁垂直度为90°。     

激光直写技术制备SiO2-TiO2条形光波导工艺研究

为了研究激光直写技术在光波导制备中的应用,采用波长为1.07μm的连续光纤激光器制备了硅基SiO2-TiO2条形光波导。探讨了激光直写技术制备条形光波导的原理,研究了激光参数对条形光波导宽度的影响,最后测试了光波导的通光模场以及光传输损耗。结果表明,条形光波导的宽度随着激光功率密度的增加而增大。当激光扫描速率在0.1mm/s~1mm/s范围内变化时,条形光波导的宽度随着激光扫描速率的增加而降低;高于1mm/s时对波导宽度无明显影响。在优化的工艺参数下,激光直写得到的条形波导的厚度约为0.4μm,宽度为120μm,整条波导非常均匀、准直性很好,对于1550nm波长的光呈多模传输,最小传输损耗为1.7dB/cm。     

光敏性溶胶-凝胶波导材料

采用有机改性硅酸盐制备了光敏性溶胶-凝胶,并应用四丙氧基锆作为调节折射率的材料.为了增加薄膜与硅片的粘附作用,先用干氧热氧化法在硅片上生长一层厚度约为150nm的SiO2,然后使用提拉法在硅片上提拉成膜,薄膜厚度达到3.6μm.研究发现紫外曝光时间和坚膜时的后烘温度都会使薄膜的折射率增大.样品的原子力显微镜照片表明薄膜的表面非常平整,在5μm×5μm的范围内表面起伏只有0.657nm.利用波导阵列掩膜版,对制备的薄膜在紫外光波段下曝光,得到了表面平坦、侧墙光滑、陡直的沟道波导阵列.     

PSTM 用于Al_2O_3光波导薄膜的研究

利用光子扫描隧道显微镜 (PSTM)检测研究 Al2 O3光波导薄膜及其制备工艺。分析了不同温度条件下采用离子束增强沉积工艺制备的 Al2 O3光波导薄膜 PSTM图像。结果表明 :适当的增加基片的温度可以减小散射损耗 ,改善 Al2 O3光波导薄膜的性能