一种有机聚合物光波导的制备及性能研究-激光与红外.PDF

第４２卷　 第４期 　　　　　　　　　　　　　　　激 光 与 红 外 Ｖｏｌ．４２，Ｎｏ．４ 　 ２０１２年４月　　 　 　　　　　　　　　　　ＬＡＳＥＲ　＆　ＩＮＦＲＡＲＥＤ Ａｐｒｉｌ，２０１２ 　　文章编号：１００１５０７８（２０１２）０４０４１７０５ ·光学技术 · 一种有机聚合物光波导的制备及性能研究 俞宪同，王文军，刘云龙，高学喜，张丙元，孙彦星，赵力涛，邢　晓 （聊城大学物理科学与信息工程学院，山东 聊城２５２０５９） 摘　要：溶胶凝胶法制备了聚甲基丙烯酸甲酯（ＰＭＭＡ）掺杂偶氮类化合物分散红１（ＤＲ１）薄 膜波导，并通过对薄膜厚度、折射率以及紫外－可见吸收谱的测量，分析了波导薄膜的性能。 通过使用棱镜薄膜耦合装置激发薄膜波导的导模，观察导模激发情况。利用ｍ线光谱学测量 并计算了导模的同步角，计算了波导有效折射率，并在理论上分析了波导的一些重要参数。 关键词：非线性光学；有机聚合物光波导；溶胶凝胶法；ｍ线光谱学 中图分类号：Ｏ４８４．４　　文献标识码：Ａ　　ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１５０７８．２０１２．０４．０１４ Ｐｒｅｐａｒａｔｉｏｎａｎｄｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆａｎｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｙｍｅｒｗａｖｅｇｕｉｄｅ ＹＵＸｉａｎｔｏｎｇ，ＷＡＮＧＷｅｎｊｕｎ，ＬＩＵＹｕｎｌｏｎｇ，ＧＡＯＸｕｅｘｉ，ＺＨＡＮＧＢｉｎｇｙｕａｎ ＳＵＮＹａｎｘｉｎｇ，ＺＨＡＯＬｉｔａｏ，ＸＩＮＧＸｉａｏ （ＳｃｈｏｏｌｏｆＰｈｙｓｉｃａｌＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＬｉａｏｃｈｅｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｌｉａｏｃｈｅｎｇ２５２０５９，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＷｅｐｒｅｐａｒｅｄａｗａｖｅｇｕｉｄｅｂｙｔｈｅｓｏｌｇｅｌｍｅｔｈｏｄｉｎｗｈｉｃｈｔｈｅＰｏｌｙｍｅｔｈｙｌＭｅｔｈａｃｒｙｌａｔｅ（ＰＭＭＡ）ｆｉｌｍｓｗｅｒｅ ｄｏｐｅｄｗｉｔｈＡｚｏｄｉｓｐｅｒｓｅｒｅｄ１（ＤＲ１）．Ｂｙｍｅａｓｕｒｉｎｇｔｈｅｆｉｌｍｔｈｉｃｋｎｅｓｓ，ｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘａｎｄＵＶｖｉｓｉｂｌｅａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ ｓｐｅｃｔｒｕｍ，ｗｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅｏｆｔｈｅｗａｖｅｇｕｉｄｅｆｉｌｍ．Ｂｙｕｓｉｎｇｔｈｅｐｒｉｓｍｆｉｌｍｃｏｕｐｌｉｎｇｄｅｖｉｃｅｔｏｓｔｉｍｕｌａｔｅｔｈｅ ｇｕｉｄｅｍｏｄｅｏｆｔｈｅｔｈｉｎｆｉｌｍｗａｖｅｇｕｉｄｅ，ｔｈｅｇｕｉｄｅｄｍｏｄｅｅｘｃｉｔａｔｉｏｎｉｓｏｂｓｅｒｖｅｄ．Ｕｓｉｎｇｍｌｉｎｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙｍｅａｓｕｒｅ ｍｅｎｔａｎｄｃａｌｃｕｌａｔｉｎｇｔｈｅｇｕｉｄｅｄｍｏｄｅｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓａｎｇｌｅ，ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｉｖｅｒｅｆｒａｃｔｉｖｅｉｎｄｅｘｏｆｔｈｅｗａｖｅｇｕｉｄｅｉｓｃａｌｃｕｌａｔｅｄ． Ｓｏｍｅｉｍｐｏｒｔａｎｔｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｔｈｅｗａｖｅｇｕｉｄｅａｒｅａｎａｌｙｚｅｄｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌｌｙ． Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｎｏｎｌｉｎｅａｒｏｐｔｉｃｓ；ｏｒｇａｎｉｃｐｏｌｙｍｅｒｗａｖｅｇｕｉｄｅｓ；ｓｏｌｇｅｌｍｅｔｈｏｄ；ｍｌｉｎｅｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ １　引　言 模，利用ｍ线光谱学测量波导模式的同步角，并且 半导体材料、集成电路制造等技术的成熟使得 分析了薄膜波导的有效折射率、薄膜制备条件对成 ［１］ 膜性和薄膜的吸收等性质对波导模式的激发情况的 计算和通讯等领域取得了很大的进步 。２０世纪 集成光学等相关领域的拓展，材料科学的高速发展， 影响，为进一步的研究提供了依据。 使得人们逐渐认识到光子通信的优势所在，一些性 ２　实验过程 能良好、制造方便的全光器件相继产生［２－４］。