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光集成器件具有体积小、重量轻、功耗低、机械稳定性好、抗电磁干扰性强以及适合批量生产等优点已发展成为光器件的主流趋势。制作光集成器件的材料很多，有SOl、二氧化硅、铌酸锂和有机聚合物等。与无机材料相比，有机聚合物光波导材料具有易于组合集成、取材广泛、加工工艺简单经济、无须高温加热、低温可淀积在任何半导体衬底上、器件轻巧等优点，因此研究基于聚合物的波导器件是十分有意义的。
本文依托国家自然基金60277020(聚合物波导电光调制器的研制)，研究了层叠结构在聚合物波导电光器件中的应用。介绍了层叠结构的聚合物光波导器件的发展及其制作工艺水平，以及器件设计的基础理论与模拟方法；然后在此基础上，以层叠结构的2x3聚合物波导光开关矩阵的设计为例，展示了层叠结构在聚合物波导电光器件中的应用前景，并分析了相关问题。采用光束传播法(BPM)对2×3聚合物波导光电开关矩阵的各种参数包括耦合器的长度、同一层中波导的相互距离以及拐角波导的拐角大小等进行了优化设计；利用光束传播法模拟了这个光开关矩阵的三种不同的工作情况；接着分析了这种开关矩阵需要的工作电压；最后探讨了这一器件在工艺上实现的可行性。研究结果表明，这一器件能较好的实现矩阵光开关这一功能，工作电压约为25 V，现有的工艺水平完全能满足这一器件的制作需要。这说明了，层叠结构适用于聚合物波导电光器件中的优越性。