导读:本文包含了有机聚合物光波导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
有机聚合物光波导论文文献综述
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）
廖进昆[2]（2015）在《电光有机聚合物光波导调制器的研究》一文中研究指出随着宽带光纤通信技术的飞速发展,人们对光波导电光调制器的性能指标提出了越来越高的要求。作为光通信系统中的关键器件,不仅在调制速率方面对其提出了更高的要求,同时还希望具有尽可能低的半波电压和高的稳定性。有机聚合物电光材料以其介电常数低、电光系数大等突出优点,对于制备高速宽带、低驱动电压电光调制器具有明显的优势。此外,有机聚合物还因具有制作工艺简单、传输损耗低、与光纤耦合损耗低等优点,在光波导器件中得到了广泛的应用。目前,有机聚合物电光材料已成功应用于电光调制器、光开关、可调衰减器、滤波器、多模干涉分束器等器件中,大幅度地提高了光器件的性能。电光调制器除应用于光通信系统之外,还应用于微波光子学、光控相控阵雷达等先进光电系统中。通常,在光通信系统中多用调制器单元器件,而在相控阵雷达等系统中还对阵列调制器具有较强的需求。对于有机聚合物电光材料,由于利用旋涂工艺易于实现光波导器件的平面集成和垂直集成,这对阵列电光调制器的制备具有十分重要的意义。本文针对有机聚合物材料的特点,以实现X波段微波信号的宽带传输为目标,提出了一种电极带斜坡过渡的Mach-Zehnder干涉仪型电光调制器结构,并对器件进行综合设计仿真。在此基础上,对电光调制器单元器件进行制备和测试,其半波电压为11.4V；与此同时,还对有机聚合物电光阵列调制器进行了设计和制备,验证了制备工艺的可行性。本论文的主要研究内容包括：1.研究了有机聚合物脊型光波导中影响传输损耗的主要因素：吸收和散射的物理机制,并建立了有机聚合物光波导传输损耗测量系统。研究分析了有机聚合物电光材料光学活性的物理成因,并研究了简单反射法测量电光系数的原理和误差来源,推导出精度较高的电光系数表达式,搭建了电光系数测量系统。合成并表征了新型电光有机聚合物FFC/PSU,其电光系数大于130pm/V。2.研究了有机聚合物脊型光波导的模场分布和色散特性,提出单参数变分有效折射率法并分析了聚合物多模光波导的模场分布并利用矢量波动方程对TE、TM模的色散特性进行偏振修正。对Mach-Zehnder干涉仪结构光波导中TM模的传输特性,在运用有限差分束传播法(FD-BPM)分析的基础上还研究了运用算子展开束传播法(OE-BPM)对M-Z光波导传输特性进行更为细致的分析。在上述工作的基础上,为电光调制器设计了单模工作的Mach-Zehnder干涉仪并优化了结构参数。3.研究了微带线、共面线的传输特性,分析了特性阻抗与结构参数的依赖关系。在此基础上对微带线到共面线的宽带过渡结构进行了研究,对宽带高速电极获得满足指标要求的具体结构。与此同时,还提出了新型的带斜坡的微带线到共面线宽带过渡结构,经仿真其特性得到显着提高。4.研究了有机聚合物Mach-Zehnder构型电光调制器的物理、数学模型,重点研究了电光相互作用对器件调制带宽的影响。在Mach-Zehnder电光调制器的设计中,对具有不同脊形波导结构、电极结构电光调制器的性能进行了分析和比较,综合优化了器件性能。5.研究了有机聚合物电光调制器的制备及其相关工艺。重点研究了利用旋涂、光刻和反应离子刻蚀工艺制备脊形光波导；利用溅射(蒸发)、腐蚀和电镀制备厚金电极；对极化工艺和极化稳定性进行了较细致的研究。综上所述,本文针对电光有机聚合物光波导调制器进行研究,合成表征了新型电光聚合物材料FFC/PSU其电光系数大于130pm/V；提出用单参数变分有效折射率法带偏振修正的方法分析脊型光波导的光场分布与色散特性,并对算子展开束传播法进行加速处理显着提高了计算速度；提出斜坡过渡的微带线到共面线的电极宽带过渡结构,改善了电极的传输特性,明显地提高了电光调制器的调制带宽。在此基础上,对有机聚合物电光调制器和阵列调制器进行制备和测试,验证了相关理论结果的有效性与合理性。(本文来源于《电子科技大学》期刊2015-04-01）
杨天夫[3]（2014）在《有机聚合物平面光波导生化传感器的优化设计与制备》一文中研究指出为了应对日益严峻的生化恐怖袭击威胁和在医疗诊断、环境监测领域的大量需求，光学生化传感器吸引着越来越多的关注。平面光波导传感器兼具光纤传感器灵敏度高、响应迅速、抗电磁干扰能力强等特点，还可以通过灵活设计与不同结构、不同功能的波导器件构成集成光子传感芯片，符合光学生化传感器多功能化、集成化和便携化的未来发展方向。但是使用无机材料制备的波导器件因其生长工艺复杂、设备昂贵，不易实现大规模的生产与应用。目前针对应用于光通信领域的有机聚合物材料研究已较为成熟，材料成本较低、合成工艺简单、对加工设备要求不高、结构种类丰富。在生化传感领域与离子、蛋白质、细胞等待测物的生物化学兼容性更强。因此使用聚合物材料制备波导传感器能弥补无机材料在这方面的不足。本论文结合目前存在的技术难题与未来发展趋势，对几种不同波导结构的聚合物平面光波导生化传感器进行改进优化，主要工作如下：1.以光波导模式理论为基础，在一定边界条件下求得非对称叁层平板波导的特征方程，再利用有效折射率法推导矩形波导导模特征方程，确定了波导传感器件的单模传输条件；阐述光波导传感器的工作原理—消逝场原理及两种传感检测模型：均匀传感与表面传感；详细介绍传感器的性能参数，包括灵敏度、检测极限、分辨率、量程和线性度。列举本论文完成过程中制备器件所主要使用的实验药品及仪器设备。2.针对基于MZI结构的波导生化传感器输出信号具有周期性，提出不借助电光、热光等外部调制手段，仅通过精确控制传感窗口长度来调节器件的静态工作点，同时能在较大折射率测量范围内实现较高线性度的理论设想；首先根据波导材料SU-8和P(MMA-GMA)的折射率，综合考虑器件尺寸与插入损耗等因素，使用Matlab软件编程计算和Rsoft光学仿真软件模拟后得到优化后的传感窗口长度为11515μm；其次优化制备传感窗口的ICP刻蚀工艺，深入研究各参数对波导形貌和表面亲水性的影响，包括天线功率、偏置功率、气体流量及配比、腔室压强、刻蚀时间；刻蚀后的波导表面水接触角测试发现接触角从130°降低到35°；光学性能测试证明传感芯片的插入损耗没有因刻蚀而明显增大；传感测试结果表明优化后的聚合物波导生化传感芯片可检测的液体折射率测量范围是1.31~1.42，灵敏度为225.4dB/RIU，检测极限约为10-6RIU；最后制备传感窗口长度为10000μm和15000μm的聚合物MZI波导传感芯片与优化器件进行对比实验后发现，优化后的传感器灵敏度比二者分别提升141%和139%，并考察波导传感芯片的长期工作稳定性，发现在30天内器件性能未出现明显衰减。3.进一步优化了基于MZI结构的聚合物波导生化传感器器件性能及制备工艺。通过编程计算和软件模拟，将Y型分束器与合束器在横向上设计成不同长度来控制两分支波导的相位差，使非对称的MZI波导传感器件始终处于静态工作点；尝试了聚合物波导生化传感器在表面传感模型上的应用，利用溶胶-凝胶法合成了基于硅烷偶联剂KH590的亲水性敏感层，利用Comsol仿真软件模拟后证明将折射率高于芯层，厚度为500nm的敏感层固定在波导表面后，传输光场在敏感层的占比分布增大至12%；将修饰后的传感芯片用于检测溶液中的铜离子浓度，传感芯片对于铜离子的可分辨浓度为20μg/ml。4.探索了聚合物材料体系下的微环型波导结构在传感检测方面的应用；编程计算了微环半径、波导间距等结构尺寸参数并分析器件的输出功率与输出光谱，根据其线性度确定了待测物折射率的检测范围，得到了以聚合物为波导材料的微环传感器性能参数。本论文从优化理论设计和改进制备工艺等方面针对基于有机聚合物材料的平面光波导生化传感器件进行了一系列的研究。发挥有机聚合物材料在波导器件功能集成、个数集成方面的优势，有望制备出高性能、小尺寸、低成本的生化传感芯片并实现规模化生产，从而服务于反恐预警、医疗卫生、食品安全等关键领域。(本文来源于《吉林大学》期刊2014-05-01）
刘馨阳[4]（2013）在《铒镱纳米颗粒掺杂有机聚合物平面光波导放大器的研究》一文中研究指出掺铒光波导放大器（EDWA）是一种极具发展潜力的光放大器。它是掺铒光纤放大器的微型化产物，是集成光路产业发展的重要成果。它的结构紧凑，能与其它光波导器件（如光开关、分束器、延迟线）集成。无机基质EDWA已有商品化器件，但是制备工艺复杂，设备昂贵，且不易于与其他光子器件集成。有机基质EDWA与其相比，具有价格低廉，制备工艺简单，折射率易调节，易于集成（尤其是与其他聚合物光波导器件集成）的优点，在平面光子集成方面具有良好的应用前景。本论文分别使用NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)纳米颗粒与BaYF_5:Yb~(3+),Er~(3+)纳米颗粒两种材料掺杂SU-8紫外光固化胶，系统地研究了聚合物平面光波导放大器的材料合成、器件工艺制备及性能测试。本论文的主要工作内容与创新点如下：采用高温法合成了一种铒镱共掺NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)纳米颗粒和一种铒镱共掺BaYF_5:Yb~(3+),Er~(3+)纳米颗粒，分别对两种纳米颗粒的形貌、晶体结构和近红外发射特性进行了表征。首次将这两种纳米颗粒分别掺入SU-8紫外固化胶，使用光刻显影等工艺，在表面长有二氧化硅的硅衬底上制备了聚合物光波导放大器，采用扫描电子显微镜对波导形貌进行了表征，并测试了波导性能与放大器的增益特性。在212mW的980nm波长泵浦光激发下，当信号光波长为1520nm，输入功率为0.05mW时，在1.6cm长的NaYF_4:Yb~(3+),Er~(3+)纳米颗粒掺杂SU-8聚合物光波导放大器上获得了3.3dB的相对增益；在218mW的980nm波长泵浦光激发下，当信号光波长为1525nm，输入功率为0.09mW时，在1.1cm长的BaYF_5:Yb~(3+),Er~(3+)纳米颗粒掺杂SU-8聚合物波导放大器上获得了10.4dB的相对增益。(本文来源于《吉林大学》期刊2013-06-01）
李彤[5]（2012）在《铒镱共掺有机聚合物平面光波导放大器的优化设计与制备》一文中研究指出掺铒光波导放大器（Erbium Doped Waveguide Amplifier: EDWA）兼具掺铒光纤放大器（Erbium Doped Fiber Amplifier: EDFA）的偏振串扰无关性、低噪声指数等优点，及体积小型、结构紧凑的重要优势，可以与其他光波导器件集成在一起构成高效的集成光学系统。是继EDFA以后又一极具发展前途的光放大器。无机基质EDWA已经拥有了商用化的器件，但是工艺复杂周期长，设备昂贵，难以与其他光波导器件集成，EDWA的集成优势难以体现。有机基质EDWA具有价格低廉，制备工艺简单，折射率易调节，易于集成（尤其是与其他聚合物光波导器件集成）的优点，可以弥补无机EDWA的不足。但是其自身也存在着技术难题：无机稀土离子在有机体中的掺杂量和铒离子发光量子效率难以提高。本论针对两个主要技术难点，结合器件结构设计，对有机聚合物平面光波导放大器展开了一系列研究工作。主要内容与工作创新点如下：1.基于980nm泵浦下的Er-Yb共掺六能级跃迁模型，结合原子速率方程和前向泵浦下的光功率传输方程，使用重迭积分简化方法对器件进行增益特性的理论分析。采用Judd-Ofelt理论计算表征材料发光性能参数；采用基于插值的有限差分法，结合有效折射率法，用Matlab编程，更精确的分析波导模式特性，并获得模场分布。2.针对有机基质中Er荧光寿命短，发光量子效率较低这一问题，采用简单地共沉淀法合成油酸（Oleic acid:OA）修饰的LaF_3:Er, Yb纳米颗粒，采用有机改性前驱体基于sol-gel法制备有机无机杂化材料。对材料进行红外光谱分析、元素分析等一系列表征。纳米颗粒粒径约8nm，荧光寿命约100μs（La:Er:Yb=85:3:12），与有机无机杂化材料（Organic/Inorganic Hybrid Materials:OIHM）的5%失重温度都在300℃以上，OA-LaF_3:Er,Yb纳米颗粒以33wt.%比例掺杂OIHM，获得了平整的薄膜，用Judd-Ofelt理论计算其理论亚稳态能级寿命达到13.34ms。用自行搭建的近场光斑测试系统及增益测试系统，对该掺杂材料制作的嵌入式波导放大器进行测试。器件通光性良好，121mW泵浦光下，在2.9cm长的波导器件中，获得3.69dB（Ps=1mW）、3.89dB（Ps=0.5mW）和4.11dB（Ps=0.2mW）的相对增益，小信号光获得了较大增益；在一个1.9cm长的波导器件中，观察到：相对增益由抛光前的2.2dB提高到抛光后的3.2dB（Ps=1mw，Pp=188mW），抛光后泵浦效率提高。模拟计算铒镱共掺光波导放大器（Erbium-Ytterbium Co-Doped Waveguide Amplifier: EYCDWA）的增益特性。讨论了在确定的结构下Er3+离子掺杂浓度、重迭积分因子、信号光和泵浦光功率，波导长度及Er3+离子亚稳态能级寿命对增益的影响。3.为了优化器件结构，我们尝试对芯包层共同掺杂型（Core-cladding doped）波导放大器的增益特性进行分析，并将之与单芯层掺杂型（Core doped）波导放大器对比。获得结论：Core-cladding doped型波导在一定芯区厚度内，起到了提高增益的作用，但是泵浦效率较低；峰值浓度明显降低，易通过改变浓度来提升器件性能。根据材料特性和波导结构对芯包层的要求，选用具有紫外热光漂白效应的SU-8为基质材料，取高温热分解法制备的发光能力更强的OA-NaYF_4:Er,Yb纳米颗粒为掺杂剂。OA-NaYF_4:Er,Yb纳米颗粒粒径约为15nm，具有更好地无机晶格，上转换及下转换发光都更强，在SU-8中的掺杂量可以适当降低，从而确保SU-8的交联度。利用我们摸索的SU-8一般工艺条件与光漂白的工艺条件，制作了OA-NaYF_4:Er,Yb纳米颗粒掺杂SU-8的Core doped型及Core-claddingdoped型光波导，由于SU-8低损耗特性，获得良好通光效果。在1.5cm长的Coredoped型波导中获得相对增益2.08dB（Ps=1mW，Pp=170mW）。这种Core-claddingdoped型波导为提高波导放大器的增益特性提供思路。4.针对主客掺杂型材料分散能力及掺杂均匀性有限的问题，合成并表征了一种可以直接旋涂成膜的铒/镱共掺可溶性配合物Er_(1.2)Yb_(0.8)(PBa)_6(Phen)_2材料（PBa为4-戊基苯甲酸，Phen为一水合1,10-邻菲啰啉），Er含量提高到10.9wt.%（OA-LaF_3:Er, Yb掺杂OIHM中Er含量1.1wt.%）。其薄膜吸收光谱与一般主客掺杂薄膜形成鲜明对比，几乎没有基质材料的背景吸收，特征吸收峰非常清晰。粉末和薄膜的光致发光光谱的峰值都在1535nm处左右，荧光半高宽约80nm。可溶性配合物薄膜中稀土元素质量百分比高达18.4wt.%，由于存在阻碍干法气体刻蚀的问题，我们仍然采用嵌入式结构，制备嵌入式光波导放大器。在一个1.5cm长的SU-8包层波导中得到相对增益5.20dB (Ps=0.3mW，Pp=140mW)；一个2.2cm长的PMMA薄片表面的嵌入式波导中得到相对增益2.52dB (Ps=0.2mW，Pp=170mW)。针对与实验结合最紧密的四种不同上下包层组合结构及非理想刻蚀情况进行分析，结果表明：芯包折射率差大和折射率差小，可以得到大小相当的增益；折射率差大时，单模工艺难度大，但泵浦效率高；上下包层折射率差大且波导芯尺寸小时，光场向上包分散，增益下降，可考虑上包掺杂型；实验中常出现的侧向刻蚀情况会导致增益性能下降，应尽量避免。5.针对高芯区折射率波导分析中凸显出的增益与泵浦效率的竞争问题，引入低芯区折射率波导——狭缝波导。首先分析了狭缝波导的基本特性：狭缝波导的平均光强系数γ比一般的高折射率波导高出两个量级，设计中可不用考虑；狭缝波导对波长不敏感。讨论狭缝宽wS、Si侧壁宽wH及Si侧壁高h_Si对重迭积分因子Γ的影响关系，确定狭缝波导尺寸。建立1480nm泵浦下四能级跃迁模型，分析一般高折射率波导中，包括掺杂浓度、激发态吸收、合作上转换、信号光和泵浦光传输损耗、信号光和泵浦光功率、波导有效截面积以及重迭积分因子对该系统增益特性的影响，发现对于确定的材料参数，最佳泵浦强度Ip-sat近似为定值。于是可以由狭缝波导不同尺寸得到对应的最佳泵浦功率，从而计算对应最大增益；利用多层狭缝大幅度提高Γ，指出狭缝个数以3~4层为宜。本论文分别采用具有油酸修饰的纳米颗粒（OA-LaF_3:Er,Yb和OA-NaYF_4:Er,Yb）和Er/Yb共掺可溶性配合物制作了聚合物平面光波导放大器。综合无机纳米核良好的稀土发光环境，及可溶性配合物直接旋涂成膜的思路，有望探索出更具优势的有源材料，为制作出具有高净增益的聚合物光波导放大器奠定基础。(本文来源于《吉林大学》期刊2012-05-01）
刘天际[6]（2012）在《稀土掺杂有机聚合物光波导放大器的基础研究》一文中研究指出在城域网和局域网中，光波导放大器是一种新型的增益补偿器件，是传统的光纤放大器集成化的发展趋势之一。而聚合物基质或者有机-无机复合基质的光波导放大器在集成方面的巨大潜在优势，使得它在近些年成为光通信领域的研究热点，但是由于无机的稀土元素在有机聚合物基质中的溶解度较低，制约了聚合物光波导放大器的发展。为了解决聚合物光波导放大器的这一瓶颈，本文主要设计了两种材料体系：1.采用微乳液法合成了油酸修饰的LaF_3:Er,Yb纳米颗粒，利用溶胶凝胶法合成了有机—无机杂化材料,引入光引发剂将纳米颗粒溶于有机-无机杂化材料的溶液中，最终合成了用在光波导放大器有源层的材料，并对该材料进行了XRD,TEM,红外吸收谱，光致发光光谱，亚稳态能级寿命等方面的表征，表征结果表明，材料中的LaF_3为六方结构；纳米颗粒的尺寸在5~10nm;材料对980nm波长的光有很强的吸收，同时在1550nm波长处也有着强烈的发射；测试了稀土元素占不同组分时材料的亚稳态能级寿命，能级寿命的最大值为100μs。以该材料为有源层，设计并制备了波导放大器器件，在光源为0.35mW的输入功率下，得到器件的近场输出光斑。在信号光(1550nm)光功率1mW,泵浦光(980nm)光功率为188mW的情况下，在长度为1.9cm的波导上，得到最大相对增益为3.2dB。2.合成了一种铒镱共掺β-二酮配合物：Er(TTA)_3Phen和Er_(1/3)Yb_(2/3)(TTA)_3Phen，并将其掺杂在P(MMA-GMA)中作为有源材料，其掺杂浓度高达5wt%,高于一般的稀土掺杂聚合物材料，在铒镱掺杂比为1:2时，能够获得较大增益，同时对该材料进行了XRD，傅里叶红外光谱，红外吸收光谱，折射率等方面的表征，制备了光波导器件，在信号光(1550nm)光功率1mW,泵浦光(980nm)光功率为185.4mW的情况下，波导长度为1.2cm的条件下，得到最大相对增益为1.3dB。本论文的主要工作是制备了两种不同材料为有源层的光波导放大器，并获得了相对增益，这两种材料分别代表了两种不同的材料体系，是实现聚合物光波导放大器实用化的两套可行性方案。(本文来源于《吉林大学》期刊2012-05-01）
俞宪同,王文军,刘云龙,高学喜,张丙元[7]（2012）在《一种有机聚合物光波导的制备及性能研究》一文中研究指出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。(本文来源于《激光与红外》期刊2012年04期）
陈青松,廖进昆,唐雄贵,陆荣国,李和平[8]（2008）在《有机聚合物光波导传输损耗测量方法的改进》一文中研究指出本文介绍了一种用于测量有机聚合物光波导传输损耗的方法一液体耦合法.该方法针对传统滑动棱镜法在实验操作、测量精度方面的不足,利用折射率高于波导芯层的液体取代输出棱镜,实现与导波光的耦合,并以TLC2543 AD芯片为核心制作数据采集卡对光强信号进行采集,拟合出光强传输衰减曲线.与传统的方法相比,该波导损耗测量系统具有测量简便、结果准确等优点,具有良好的推广价值.(本文来源于《红外》期刊2008年11期）
吕广才,吴大军,周雷[9]（2008）在《一种有机聚合物光波导的研究》一文中研究指出采用6FDA、6FHP、ODA共聚物材料,对材料的化学和光学性能进行了表征。用旋涂法获得了较高质量的共聚物薄膜,并对薄膜的性能进行了探讨。在此基础上采用先进工艺技术将该薄膜制备成条波导,测试结果表明该波导在光通信波段1550nm处的平均传输损耗小于0.66dB/cm,局部损耗在0.2dB/cm。(本文来源于《科技风》期刊2008年11期）
张丹[10]（2008）在《掺铒有机聚合物光波导放大器的理论研究与实验制备》一文中研究指出本论文阐述了采用两种掺杂稀土铒的有机材料制备1.55μm波段光通信用波导放大器(EDWA)器件的详细过程,完成了包括材料的合成及表征、器件结构设计、理论模拟、工艺制备及性能测试方面的系列工作,本论文的主要创新点为:1、在国际上首次制备出LaF_3:Er, Yb纳米颗粒掺杂的有机-无机复合型EDWA器件。输入1550 nm波长的信号光时,在20mm长的器件上,获得6.8dB的光增益。合成了表面油酸修饰的LaF_3:Er,Yb纳米颗粒,成功地解决了Er3+盐类在有机材料中溶解度低的问题,这是首次报道。针对材料,提出并设计了一种嵌入条形波导结构,为器件工艺制备提供了理论指导。2、首次制备出铒配合物Er(DBM)3Phen掺杂甲基丙烯酸甲酯和甲基丙烯酸环氧丙酯共聚物(PMMA-GMA)的聚合物光波导放大器,在1cm长的器件上观测到0.4 dB的增益。理论计算了放大器的增益值为0.9dB/cm,在误差范围内与实验结论基本吻合。3、首次观测到在LaF_3:Er, Yb纳米颗粒掺杂的有机-无机复合型光波导放大器中通道波导和平板波导中Er~(3+)离子的上转换发光现象。实验确定了材料中的主要上转换机制为能量转移和激发态吸收;分析了上转换发光对LaF_3:Er, Yb纳米颗粒掺杂的有机-无机复合型光波导放大器增益性能的影响。4、首次从粒子数反转的角度讨论了发光量子效率对EDWA增益性能的影响,得到EDWA能够产生增益的最低荧光寿命应为十微秒量级,发光量子效率需达到0.6%以上的结论,并通过实验验证了理论计算的可靠性,为掺铒聚合物材料的实验研究提供了理论指导依据和实用参考价值。(本文来源于《吉林大学》期刊2008-04-01）
有机聚合物光波导论文开题报告
（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：
随着宽带光纤通信技术的飞速发展,人们对光波导电光调制器的性能指标提出了越来越高的要求。作为光通信系统中的关键器件,不仅在调制速率方面对其提出了更高的要求,同时还希望具有尽可能低的半波电压和高的稳定性。有机聚合物电光材料以其介电常数低、电光系数大等突出优点,对于制备高速宽带、低驱动电压电光调制器具有明显的优势。此外,有机聚合物还因具有制作工艺简单、传输损耗低、与光纤耦合损耗低等优点,在光波导器件中得到了广泛的应用。目前,有机聚合物电光材料已成功应用于电光调制器、光开关、可调衰减器、滤波器、多模干涉分束器等器件中,大幅度地提高了光器件的性能。电光调制器除应用于光通信系统之外,还应用于微波光子学、光控相控阵雷达等先进光电系统中。通常,在光通信系统中多用调制器单元器件,而在相控阵雷达等系统中还对阵列调制器具有较强的需求。对于有机聚合物电光材料,由于利用旋涂工艺易于实现光波导器件的平面集成和垂直集成,这对阵列电光调制器的制备具有十分重要的意义。本文针对有机聚合物材料的特点,以实现X波段微波信号的宽带传输为目标,提出了一种电极带斜坡过渡的Mach-Zehnder干涉仪型电光调制器结构,并对器件进行综合设计仿真。在此基础上,对电光调制器单元器件进行制备和测试,其半波电压为11.4V；与此同时,还对有机聚合物电光阵列调制器进行了设计和制备,验证了制备工艺的可行性。本论文的主要研究内容包括：1.研究了有机聚合物脊型光波导中影响传输损耗的主要因素：吸收和散射的物理机制,并建立了有机聚合物光波导传输损耗测量系统。研究分析了有机聚合物电光材料光学活性的物理成因,并研究了简单反射法测量电光系数的原理和误差来源,推导出精度较高的电光系数表达式,搭建了电光系数测量系统。合成并表征了新型电光有机聚合物FFC/PSU,其电光系数大于130pm/V。2.研究了有机聚合物脊型光波导的模场分布和色散特性,提出单参数变分有效折射率法并分析了聚合物多模光波导的模场分布并利用矢量波动方程对TE、TM模的色散特性进行偏振修正。对Mach-Zehnder干涉仪结构光波导中TM模的传输特性,在运用有限差分束传播法(FD-BPM)分析的基础上还研究了运用算子展开束传播法(OE-BPM)对M-Z光波导传输特性进行更为细致的分析。在上述工作的基础上,为电光调制器设计了单模工作的Mach-Zehnder干涉仪并优化了结构参数。3.研究了微带线、共面线的传输特性,分析了特性阻抗与结构参数的依赖关系。在此基础上对微带线到共面线的宽带过渡结构进行了研究,对宽带高速电极获得满足指标要求的具体结构。与此同时,还提出了新型的带斜坡的微带线到共面线宽带过渡结构,经仿真其特性得到显着提高。4.研究了有机聚合物Mach-Zehnder构型电光调制器的物理、数学模型,重点研究了电光相互作用对器件调制带宽的影响。在Mach-Zehnder电光调制器的设计中,对具有不同脊形波导结构、电极结构电光调制器的性能进行了分析和比较,综合优化了器件性能。5.研究了有机聚合物电光调制器的制备及其相关工艺。重点研究了利用旋涂、光刻和反应离子刻蚀工艺制备脊形光波导；利用溅射(蒸发)、腐蚀和电镀制备厚金电极；对极化工艺和极化稳定性进行了较细致的研究。综上所述,本文针对电光有机聚合物光波导调制器进行研究,合成表征了新型电光聚合物材料FFC/PSU其电光系数大于130pm/V；提出用单参数变分有效折射率法带偏振修正的方法分析脊型光波导的光场分布与色散特性,并对算子展开束传播法进行加速处理显着提高了计算速度；提出斜坡过渡的微带线到共面线的电极宽带过渡结构,改善了电极的传输特性,明显地提高了电光调制器的调制带宽。在此基础上,对有机聚合物电光调制器和阵列调制器进行制备和测试,验证了相关理论结果的有效性与合理性。
（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。
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