聚合物10环并联微环阵列谐振滤波器的设计

设计了聚合物硅基并联10环阵列微环谐振滤波器,优化了并联多环谐振器的环数,并给出了光强传递函数的通用公式。根据数值模拟结果,优化了波导尺寸、谐振级数、相邻微环的圆心间距、耦合比率等相关参数。     

聚合物微环谐振滤波器特性的研究

利用耦合模理论,计算了聚合物微环谐振滤波器的通路和下话路的传输函数,分析了耦合系数和损耗对传输函数的影响,并推导出了谐振滤波器的谐振波长、自由光谱范围、腔的品质因子、半峰全宽和精细度等特性参数,分析了不同的滤波器结构参数(如环形半径和有效折射率)对滤波特性的影响.     

MMI微压印模板的设计与研究

微纳米压印技术作为代替传统光刻的一种新兴技术,有着重要的应用潜力。近年来在直接加工微器件如微流体、微生物器件,特别是在微平面光学器件方面得到了较快的发展。采用微压印法直接加工聚合物微平面光学器件是一个具有实用价值和研究价值的课题。该文首先讨论并选取了聚甲基丙稀酸甲酯(PMMA),研究了聚合物多模干涉(MMI)耦合器器件的微压印模板的设计和加工,讨论了压印模板材料的影响。根据典型基于MMI聚合物分光器件模板的设计实例,由聚合物的光学性能和分光要求,设计出模板的几何尺寸,通过微细加工工艺加工出模板,并给出了初步的热压印实验结果。     

基于硅基微环谐振器的折射率传感研究综述

片上折射率传感在安全检查、环境监测、健康诊断和食品监督等领域有着广阔的应用前景,基于硅基微环谐振器的折射率传感器具有微型化、集成化等优点,已成为当前研究的热点。文章首先对硅基微环谐振器的折射率传感探测原理进行了介绍,然后依据探测原理分类梳理了国内外硅基微环折射率传感的最新研究进展,并分析总结了不同传感探测原理的优缺点,最后讨论了现阶段硅基微环谐振器在折射率传感中存在的问题和未来的发展方向。     

微环谐振滤波器工艺制作过程的研究

介绍了采用单环微谐振器的光滤波器的基本原理,详细介绍了旋转抛涂法、真空蒸发法、光刻及反应离子刻蚀法等制备微环谐振器的工艺过程。波导包层材料采用甲基内稀酸甲酯-甲基丙稀酸环氧丙酯共聚物,以双酚A环氧树脂为高折射率调节剂,采用二者在共聚物中的不同配比来调节芯层材料的折射率。最后给出了实验结果。     

基于狭缝波导的聚合物基微环折射率传感器研究

基于狭缝波导结构,设计了工作波长在890 nm的聚合物基微环。从折射率传感的角度详细分析了狭缝波导的模场特性。分析了波导高度、宽度及狭缝宽度对灵敏度的影响。传统的狭缝波导具有较高的弯曲损耗,这会影响微环谐振器的品质因子Q以及消光比。设计了非对称的狭缝结构,保证波导模式位于波导中央传输,降低弯曲损耗。为了条形波导与狭缝波导更好的耦合,设计了基于多模干涉结构的条形-狭缝波导模式转换器。仿真表明设计的微环谐振器的传感灵敏度达到109 nm/RIU。     

SoI基微环谐振可调谐滤波器

采用电子束光刻和ICP刻蚀等工艺制作出绝缘体上Si(SoI)基纳米线波导微环谐振(MRR)滤波器,波导截面尺寸为300 nm×320 nm,微环半径为5 μm.测试结果表明,器件的自由频谱宽度(FSR)为16.8nm,1.55μm波长附近的消光比(ER)为18.1 dB.通过对MRR滤波器进行热光调制,在21.4～60...     

采用信号流程图法的单环和三环微环谐振波分复用器特性分析

采用信号流程图法研究分析了微环谐振波分复用器的传输特性,并给出了N信道单环和三环微环谐振波分复用器的光强传递函数通用公式。通过参量优化,对N信道单环谐振波分复用器和三环谐振波分复用器进行了数值模拟和比较分析。结果表明:耦合系数对系统输出、谱线带宽以及串扰均有影响,三环谐振波分复用器比单环谐振波分复用器的分波效果及形状更好,耦合系数取值对三环谐振波分复用器更加敏感。     

微/纳米塑料光纤的制备及其折射率传感特性研究

用热熔拉制法,直接将商用塑料光纤(POF)制成了微/纳米光纤(MNF)和光纤耦合器。对宏弯曲结构的塑料MNF的折射率传感特性进行了研究和分析。结果显示,宏弯曲的塑料MNF对于较低折射率液体的折射率变化更为敏感;宏弯曲曲率半径较大的塑料MNF具有更高的折射率传感灵敏度,并且在一定的宏弯曲曲率状态下,越细的塑料MNF其折射率传感的灵敏度越高。在光纤直径为25μm、折射率范围为1.332～1.391和输入光源波长为635nm的条件下,折射率测量的最高分辨率为7.96×10-5。由这种宏弯曲结构塑料MNF构成的折射率计可以在生物和化学等传感领域中得到应用。     

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.     

Design and Fabrication of Polymer Arrayed Waveguide Grating

1　IntroductionTheArrayedWaveguideGrating(AWG)multi plexerisanimportantopticaldeviceforWavelengthDivisionMultiplexing (WDM )inopticaltelecom municationsystems[1～ 5] .Thisdevicecanoffersomebasicfunctionsincludingmultiplexing/demultiplex ing ,add/dropmultiplexingandN×Ninterconnec tion.Also,itpossessessomeadvantages,suchasnarrowerwavelengthspacing ,moresignalchannels,lowercrosstalkandsmootherpassbands.AWGmul tiplexers[6～1 0 ] havebeenfabricatedusingsilicas,InPandpolymers.Amongthem ,apo…     

可调微型环阵列加强马赫-曾德尔滤波性能分析

提出并分析了一种将微型环谐振腔阵列耦合集成在马赫-曾德尔干涉仪(MZI)的一臂上实现的集成波导型滤波器结构。利用微型环阵列可在MZI的谱特性上引入多个零点和极点,从而对输出频谱进行优化,使其在中心波长1550nm处具有矩形系数为0．4的门状响应,并且保持比较大的自由谱宽(28nm)。使用新型电光聚合物作为波导材料可以对器件进行快速调谐,在折射率变化0．001时中心波长调谐1nm。     

Photobleaching Fabrication of Microring Resonator in a Chromophore-Containing Polymer

Photobleaching is demonstrated to be a viable method for the fabrication of polymer waveguide microring resonators for the first time. Resonators made with this simple, one-step fabrication technique have shown extinction ratio and insertion loss better than 15 and 9 dB, respectively. This method does not involve solvents or chemicals and can be used to make microring resonators in polymer thin films that are not compatible with other fabrication techniques, and therefore, can be a useful complement to traditional fabrication methods     

自写入光波导聚合物微透镜阵列的设计与制作

利用聚合物SU-8光刻胶在激光作用下折射率会发生变化的特点,将其作为最后的光学材料,采用光刻胶热熔法和图形转移法,设计并制作了填充因子接近0.75、自写入光波导、六角排列的微透镜阵列。对阵列的表面形态、三维结构和光学性能分别进行了观察、测试与分析,发现用SU-8胶制作的微透镜阵列外观良好,边缘清晰;自写入光波导微透镜阵列的三维结构良好;波导末梢的光点分布均匀,光强一致性高。这种自写入光波导的微透镜阵列降低了透镜阵列与探测阵列精确装配的难度,而且其制作工艺流程简单、成本低廉、适合批量复制,这种阵列元件还有质量轻、体积小的特点,有很广的应用前景。     

全光纤串联双环谐振器的滤波特性研究

基于传输矩阵法,分析了串联双环谐振滤波器传输特性,推导出了通路和下话路的传输函数表达式及最佳耦合条件。在忽略损耗情况下,计算分析了耦合系数和微环半径对滤波特性的影响,并进行了参数优化。计算结果表明:当串联双环半径分别为40μm和50μm、微环与直波导耦合系数为0.2时,滤波器的自由光谱范围能够达到22 nm且3 dB带宽仅为0.27 nm,从而能够实现在50 GHZ间隔的密集波分复用系统中仅对某一特定波长进行滤波。     

有机聚合物光波导的研制

聚合物光电子器件是目前世界范围的一个研究热点,其本身所具有易于集成、响应快速、成本低廉一系列优点,在光通信方面有广泛的和极具吸引力的应用前景。介绍了制作有机聚合物光波导的工艺流程,并用两种方法制备出有机聚合物光波导。这对后续研究有很大的帮助。     

A Path Beyond Metal and Silicon:Polymer/Nanomaterial Composites for Stretchable Strain Sensors

Conventional strain sensors based on metals and semiconductors are rigid and cannot measure soft and stretchable objects. Thus, new strain sensors based on polymer/nanomaterial composites are attracting more interest. Although much effort has been dedicated to achieve high values of both sensitivity and stretchability with linearity, this work endeavors to search and establish guidelines for the development of stretchable strain sensors, by critically reviewing conventional sensors and examining recent progress. It starts from introducing key parameters for conventional strain sensors; these parameters are further discussed for their potential impact on new polymer/nanomaterial strain sensors. The work concludes that there are no general benchmarks for conventional strain sensors utilized in industry. From the findings, the authors suggest that stretchable strain sensors should be custom designed and developed to meet particular measurement requirements, in comparison with a generic aim of yielding a sensor with high degrees of stretchability, sensitivity, and linearity. Challenges are discussed, including reliability, calibration to be used as proper gauges, and soft data acquisition systems.