【摘 要】
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聚合物光波导及集成光路技术已经趋向成熟,将其应用到光纤通信中的一个关键问题是聚合物光波导与单模光纤的耦合及封装。虽然光集成技术在近几年得到了很大的发展,但真正实现
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聚合物光波导及集成光路技术已经趋向成熟,将其应用到光纤通信中的一个关键问题是聚合物光波导与单模光纤的耦合及封装。虽然光集成技术在近几年得到了很大的发展,但真正实现集成光路在光通信中的广泛应用,发展特性稳定、联接牢固、耦合效率高的光纤-波导联接技术仍然是个具有挑战性的课题。
本文讨论了聚合物光波导与单模光纤的耦合、测试技术。首先,根据导模理论,用BPM算法对脊形波导进行了模拟,讨论了其在单模条件以及不同尺寸脊形波导与单模光纤直接耦合时的耦合效率,模拟结果显示当内脊高和外脊高之比为0.5～0.6时,脊形波导能获得较好的单模条件。其次,为了实现单模光纤-聚合物光波导的直接耦合对准、将耦合损耗减到尽量小,重点对聚合物光波导端面进行处理：采用化学机械抛光法对端面进行处理。先分别利用颗粒直径为20μm,7μm,3.5μm碳化硅进行研磨,然后用二氧化硅悬浮液对端面进行抛光,再用金相显微镜(放大倍数100～500)观察端面,并通过CCD摄像头采集图像。试验结果表明,抛光速度是影响抛光效果的主要因素之一。当抛光速度为20转/分钟时,能获得较好的抛光效果。最后,本文通过搭建聚合物光波导与单模光纤的对准装置,对研磨好的样品进行单模光纤-波导的耦合对准试验。试验使用的聚合物光波导材料为NOA61(芯层)、NOA73(包层),波导尺寸为6μm2,上、下包层厚度为10μm。在1550nm波长测得的损耗约为6dB,其中包括波导本身的损耗、端面反射损耗及耦合损耗。
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