光波导制作工艺论文-刘涛,李志山,蒋志,杨敏,王书荣

光波导制作工艺论文-刘涛,李志山,蒋志,杨敏,王书荣

导读:本文包含了光波导制作工艺论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献,主要关键词:聚合物光波导,光波导制作工艺,光损耗

光波导制作工艺论文文献综述

刘涛,李志山,蒋志,杨敏,王书荣[1](2015)在《有机聚合物光波导制作工艺综述》一文中研究指出有机聚合物光波导光互连已成为实现短距离计算通信设计目标的最佳解决方法。短距离光互连是未来互连方向,综合性能优良的聚合物多模光波导是光互连中的重要组成部分。有机聚合物光波导的制作工艺对光波导的性能具有重要影响,故此对有机聚合物光波导的制作工艺进行了综述,并提出了一些未来的研发方向。(本文来源于《激光与红外》期刊2015年06期)

王任锐[2](2013)在《集成光波导SPR传感器的实验制作与工艺研究》一文中研究指出在21世纪,由于人们对生活水平的不断追求以及科学研究的需求的不断提高,使得目前传统的常规传感器以及集成探测器的灵敏度在某些特定的应用环境之中并不能够再很好地适应目前社会与科研的最新需求。在此背景下,设计,开发和研究更高要求,更小型化,更加集成与便携的传感器便成为了当务之急。近年来,针对应用表面等离子体共振(SurfacePlasamaResonance,SPR)现象而开发出的一系列传感器,由于其灵敏度高,设计简单,可实现实时免标记选择性检测等一系列优点,受到了开发者的重视,目前SPR传感器已经被广泛地应用在生物医学,生物检测,化学检测,环境检测等一系列领域之中,与传统传感器相比,具有很高的性能以及相对低廉的生产价格等一系列优势。随着光电子学与集成光学技术的不断发展,目前的传感器也更加向着集成化,小型化甚至微型化的方向发展,但目前大多数的SPR传感器结构都基于传统的棱镜结构,大部分需要由极为复杂的元器件组成,体积偏大,因此,在一块普通的硅片或SOI片上集成传统的SPR传感器是一种必然而不可替代的发展趋势。同时,由于传统的半导体工业与现代集成光学的实验室流片的试验特性的区别,一般而言利用传统的半导体工业技术加工现代化的集成光学器件会遇到不同的困难,如工业标准化与实验室仪器高精度高加工要求的矛盾,将实验室设计的集成芯片集成到传统半导体工业中进行大规模生产的矛盾等一系列问题。因此,如何结合传统的半导体行业加工工艺技术来为最先进的集成光电子芯片设计进行加工与制作成为了光电子产业亟需解决的另一难题。本文针对前面提到的两个问题,提出了一种新型的SPR传感器结构,利用解理端面作为镜面,将传统的棱镜结构移植到SOI波导上,实现了器件的小型化与集成化,器件尺寸达微米级别。而通过与杭州士兰集成电路有限公司的合作,针对上文所述的传感器,利用传统的半导体工艺进行加工,最大程度化地利用了传统工艺的优势,优化了掩膜的制作过程与工艺生产过程,制作出了先进的光波导SPR传感器芯片,并取得了良好的测试结果,为未来该传感器的大规模生产化以及半导体行业针对光电子行业转型的工艺过程提出了一些建议。(本文来源于《浙江大学》期刊2013-01-07)

赵明璐,王定理,马卫东[3](2012)在《铌酸锂光波导制作工艺进展》一文中研究指出文章综述了几种常用的铌酸锂波导的制作工艺,包括表面外扩散、金属内扩散、离子交换和质子交换,并分析、比较和总结了在不同工艺制作的条件下对铌酸锂光波导的性能造成的不同影响。目前,获得高质量光波导的主要途径是Ti扩散和质子交换。同时,文章对逐渐建立起的铌酸锂波导光学特性和结构特性之间的理论关系也进行了介绍。(本文来源于《光通信研究》期刊2012年02期)

施祖军[4](2011)在《SOI纳米光波导的研究及其工艺制作》一文中研究指出80年代后期,人们发现SOI材料具有良好的导波特性,使得SOI技术取得突破性进展,SOI光波导具有极低的传输损耗,并且横向器件载流子的时间利用率很高,使得以SOI为基础的无源光波导器件,集成光电探测器,以及光波导调制开关等光学器件飞速发展。Si的折射率(3.477)比SiO2(1.444)和空气(1)的折射率要大很多,SOI脊形光波导能将光场限制在折射率较高的芯层区域,在水平方向上对光的限制比较小,高阶模能迅速衰减,从而实现单模传输。本文通过对光波导的研究,对工艺制作参数的摸索,主要得到了以下几个方面的成果:从光波导的的导波理论出发,利用软件模拟,采用场模式匹配方法FMM,模拟了SOI脊形光波导的单模条件,偏振相关性,损耗特性(弯曲损耗)。分析了脊高为0.34μm和0.22μm的SOI基片,深刻蚀和浅刻蚀时模式分布的区别,浅刻蚀时TM偏振模会泄露到旁边的平板波导中,波导只有TE模;计算了TE和TM模的有效折射率差,得到了偏振无关性较好的范围,从而得到既满足单模条件,偏振无关性又比较好的的纳米脊波导;分析了脊波导的弯曲损耗与波导的脊宽,刻蚀深度,弯曲半径,输入波长等因素的关系。在光波导的制作工艺方面,介绍了一套完整的光波导制作流程,本文在实验中采用的是MA6紫外线光刻和RIE刻蚀,通过对光刻和刻蚀参数的不断摸索优化,并采用多种观测工具测试,得到了表面图形完整,波导侧壁垂直度较好的结果。刻蚀会增大波导的表面和侧壁粗糙度,而由表面粗糙度引起的波导散射损耗是损耗的主要部分,本文采用热氧化的方法,通过多次实验,有效的减小了表面粗糙度,通过测量,热氧化之前的表面粗糙度有11nm,而热氧化之后能减小到5nm。(本文来源于《华中科技大学》期刊2011-01-01)

金曦[5](2009)在《氟化聚酰亚胺的合成、性能及其光波导制作工艺的研究》一文中研究指出随着多媒体业务和高端计算机等技术的发展,人们对数据处理速率的需求日益增加。传统电互连在高速传输时面临高传输损耗、EMI和信号完整性差等缺点,光互连技术能够很好的解决高速互连发展的瓶颈。为了与成熟的PCB技术兼容,通常采用将光波导嵌入PCB中实现互连,其中聚合物光波导材料及其制作工艺成为关系到该技术实现并投入实用的重要因素之一。本文主要研究了氟化聚酰亚胺的合成、光学性能及其光波导的制作工艺。聚合物光波导材料具有明显的综合性能优势,加工简单,成本低廉,光学损耗低,易实现功能化。其中,氟化聚酰亚胺的热稳定性高,而且通过调节含氟量可实现折射率的精确可调,在光波导器件上得到广泛应用。鉴于氟化聚酰亚胺薄膜的性能受合成和制备等工艺条件的影响,本文采用“两步法”合成6FDA/ODA氟化聚酰亚胺及其共聚物,优化了其合成工艺,测试其热稳定性能,并利用Metricon2010棱镜耦合薄膜测试系统和FT-IR光谱仪,重点研究了热亚胺化及后续热处理过程中,聚酰胺酸-聚酰亚胺薄膜的折射率、双折射、热光系数、传输损耗等光学性能随热处理温度的变化,发现薄膜的折射率、双折射、红外吸收强度、光学损耗随最高热处理温度的升高出现极值,从IR光谱结果推测其原因在于热处理过程中导致其分子结构和聚集态发生了改变,由此确定氟化聚酰亚胺的最优热处理条件。氟化聚酰亚胺光波导的直写工艺是本文的另一重点内容。第一种方法是利用CO_2激光的热作用,通过聚酰胺酸的热亚胺化直写氟化聚酰亚胺光波导。文中首先介绍了CO_2激光直写氟化聚酰亚胺光波导的设备、工艺流程及机理,通过对直写区域进行微区红外光谱分析,发现激光作用后聚酰胺酸仅部分亚胺化,且亚胺环的特征吸收峰发生蓝移,所得聚酰亚胺表现部分结晶性。接着利用ANSYS软件分析了直写速率和激光过滤对波导宽度的影响,并从实验上研究了预处理温度、激光功率、直写速率、光阑和离焦量等工艺条件对波导形貌(波导宽度、陡直度、光滑度)的影响,优化了工艺参数,通过截断法测试光波导损耗在5.6dB/cm以上。另一种方法是利用微细笔直写聚酰亚胺光波导。文中首先介绍了直写光波导的装置、工艺流程,并实验研究了直写速率、气体压力、聚酰胺酸溶液的润湿行为等工艺条件对波导高宽比的影响,采用截断法测试波导的传输损耗,最小可达0.11dB/cm,并从环境条件、溶液粘度和热处理过程分析了损耗测试结果存在较大差异的原因。(本文来源于《华中科技大学》期刊2009-06-01)

董林红[6](2006)在《光波导材料制作及微细笔直写工艺的研究》一文中研究指出集成光学是在激光技术发展过程中,由于光通信、光学信息处理等的需要,而逐步形成和发展起来的。它要解决的实质问题实现光学信息处理系统的集成化和微小型化。在实际应用中,光电子器件制作工艺复杂且分立的光学器件及系统实用有诸多不便之处。而聚合物材料具有优良的光电性能且易成型加工,它的应用大大简化了传统的光电子器件的制作工艺。本文的主要工作围绕微细笔直写光波导工艺的研究展开,研究了合成较大分子量氟化聚酰亚胺材料的工艺,根据氟化聚酰胺酸溶液本身的粘流特性,设计了笔写波导的装置,摸索出笔写最佳波导的工艺,并对波导进行通光及损耗测试。首先,详细介绍了聚酰亚胺材料的合成原理、工艺,并对合成出的材料做了一些重要参数的表征,证实了氟化聚酰亚胺材料用于光通信器件制作上的优越性。其次,研究了聚合物溶液流变现象及性能,结合笔写的实际结果,得出了聚合物溶液粘度越大写出的波导形貌越好的结论,并由此结论找出了最佳的聚合物溶液的配制工艺。接着,根据氟化聚酰亚胺材料的成型工艺,设计出利用CAD/CAM设计生成的数控加工数据就可以在Si基SiO_2基板上直写光波导的直写装置。分析了笔写工艺条件对波导外部形貌的影响规律。最后,将制作好的氟化聚酰亚胺材料的光波导进行通光和损耗测试,结果表明,所制备的条形光波导最小损耗可达到0.11dB/cm,能够满足工业应用的需求。在此基础上进一步分析了损耗的来源提出了减小损耗的方案。由于传统的光电子器件制作工艺比较繁琐,导致器件生产周期长和生产成本高。本课题的研究为快速制造光电子器件打下了基础,具有重要的实用价值。(本文来源于《华中科技大学》期刊2006-11-01)

赵禹,张大明,刘式墉,衣茂斌,卢东昕[7](2005)在《制作聚合物光波导的铝掩模工艺》一文中研究指出主要针对聚合物波导制备中的关键技术———刻蚀掩模,进行了系统的研究。以铝为例,利用原子力显微镜和光电子能谱,详细地分析并讨论了在聚合物表面溅射镀铝对芯层波导的影响。明确指出,溅射会在聚合物表面形成一层金属包层,从而在器件中引入额外的吸收损耗并对此进行了计算,同时给出解决的办法。最后,总结出最佳的工艺流程。(本文来源于《半导体光电》期刊2005年03期)

王莉蓉[8](2003)在《光耦合器的模拟及设计和光波导器件的制作工艺研究》一文中研究指出在两年半的硕士学习期间,我将光通信器件的模拟与设计和光波导器件的制作工艺研究作为自己的研究方向。本论文总结了我两年来的研究成果。它分为理论设计和实验两个部分。 第一部分是光耦合器的模拟与设计。光耦合器是光网络中的重要器件,在WDM系统中,光耦合器几乎无所不在。本论文对各种平面波导型耦合器:MMI、分支波导、定向耦合器和Mach-Zehnder进行了模拟和优化设计。首先建立了光束传播法(BPM)的模拟平台,解决了边界问题。利用建立的叁维BPM平台设计了渐变折射率波导的MMI耦合器。在设计Y分支波导结构时,考虑常规工艺误差的影响,引入多模波导作为Y分支波导结构的过渡区,利用参数空间搜索法来设计结构参数,实现低损耗的Y分支结构。运用超模解方法,比较了定向耦合器计算模型(二维模型和叁维模型)对计算结果的影响,指出由于等效折射率法的精度问题,应用二维计算模型设计结果与实际器件的性能指标有着较大的差别,因此定向耦合器的设计应选用叁维计算模型。实际的设计过程中,考虑到定向耦合器输入波导和输出波导部分的耦合影响,围绕耦合模理论计算结果手动调节耦合区长度,并应用叁维BPM来模拟设计,得到耦合区长度,设计了精确的3dB定向耦合器。为了设计对波长不敏感的SOI材料的MZ功分器,利用束传播法(BPM)和有限差分模式解方法(FDM)对Mach-Zehnder结构的组成部分定向耦合器和相位延迟部分做了波长相关特性的计算,然后通过遗传算法优化设计了Mach-Zehnder的结构参数。计算得到的波长特性曲线表明该SOI功分器波长平坦而且偏振相关性小。此外,提出了用遗传算法来优化设计SiO_2掩埋型波导材料的MZ波长平坦功分器的上层结构参数。 第二部分是对光波导器件制作工艺的研究。工艺掌握的成熟程度直接关系到能否制作出合格的平面波导器件,从而实现理论设计的结果。本论文中具体研究的工艺内容有:光刻的工艺参数研究;剥离法光刻工艺的研究;用溶胶凝胶法制备二氧化硅膜;Na~+-K~+离子交换玻璃波导的制作。探讨了以上工艺的实验原理,给出了实验结果,并对各种实验结果进行了定量或定性的分析。(本文来源于《浙江大学》期刊2003-03-01)

光波导制作工艺论文开题报告

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

在21世纪,由于人们对生活水平的不断追求以及科学研究的需求的不断提高,使得目前传统的常规传感器以及集成探测器的灵敏度在某些特定的应用环境之中并不能够再很好地适应目前社会与科研的最新需求。在此背景下,设计,开发和研究更高要求,更小型化,更加集成与便携的传感器便成为了当务之急。近年来,针对应用表面等离子体共振(SurfacePlasamaResonance,SPR)现象而开发出的一系列传感器,由于其灵敏度高,设计简单,可实现实时免标记选择性检测等一系列优点,受到了开发者的重视,目前SPR传感器已经被广泛地应用在生物医学,生物检测,化学检测,环境检测等一系列领域之中,与传统传感器相比,具有很高的性能以及相对低廉的生产价格等一系列优势。随着光电子学与集成光学技术的不断发展,目前的传感器也更加向着集成化,小型化甚至微型化的方向发展,但目前大多数的SPR传感器结构都基于传统的棱镜结构,大部分需要由极为复杂的元器件组成,体积偏大,因此,在一块普通的硅片或SOI片上集成传统的SPR传感器是一种必然而不可替代的发展趋势。同时,由于传统的半导体工业与现代集成光学的实验室流片的试验特性的区别,一般而言利用传统的半导体工业技术加工现代化的集成光学器件会遇到不同的困难,如工业标准化与实验室仪器高精度高加工要求的矛盾,将实验室设计的集成芯片集成到传统半导体工业中进行大规模生产的矛盾等一系列问题。因此,如何结合传统的半导体行业加工工艺技术来为最先进的集成光电子芯片设计进行加工与制作成为了光电子产业亟需解决的另一难题。本文针对前面提到的两个问题,提出了一种新型的SPR传感器结构,利用解理端面作为镜面,将传统的棱镜结构移植到SOI波导上,实现了器件的小型化与集成化,器件尺寸达微米级别。而通过与杭州士兰集成电路有限公司的合作,针对上文所述的传感器,利用传统的半导体工艺进行加工,最大程度化地利用了传统工艺的优势,优化了掩膜的制作过程与工艺生产过程,制作出了先进的光波导SPR传感器芯片,并取得了良好的测试结果,为未来该传感器的大规模生产化以及半导体行业针对光电子行业转型的工艺过程提出了一些建议。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

光波导制作工艺论文参考文献

[1].刘涛,李志山,蒋志,杨敏,王书荣.有机聚合物光波导制作工艺综述[J].激光与红外.2015

[2].王任锐.集成光波导SPR传感器的实验制作与工艺研究[D].浙江大学.2013

[3].赵明璐,王定理,马卫东.铌酸锂光波导制作工艺进展[J].光通信研究.2012

[4].施祖军.SOI纳米光波导的研究及其工艺制作[D].华中科技大学.2011

[5].金曦.氟化聚酰亚胺的合成、性能及其光波导制作工艺的研究[D].华中科技大学.2009

[6].董林红.光波导材料制作及微细笔直写工艺的研究[D].华中科技大学.2006

[7].赵禹,张大明,刘式墉,衣茂斌,卢东昕.制作聚合物光波导的铝掩模工艺[J].半导体光电.2005

[8].王莉蓉.光耦合器的模拟及设计和光波导器件的制作工艺研究[D].浙江大学.2003

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