自主合成非线性材料研制高性能聚合物阵列波导光栅

本文主要研究了非线性包层结构紫外固化聚合物阵列波导光栅的研制方法，这项工作是在光通信领域的一个重要进展。研究团队利用自主开发的非线性有机-无机复合材料作为包层材料，结合紫外光敏感的SU-8负胶作为芯层，采用直接光写入技术，成功构建了一种双有源包层的41×41信道聚合物阵列波导光栅（AWG）器件。这种器件采用了正方形的波导结构设计，其关键参数经过优化，如包层厚度为5微米、芯径尺寸为4微米×4微米，可以实现单模传输，这对于提高光信号的传输效率至关重要。 该波导光栅的中心波长被设定为1550纳米，波长间隔为0.8纳米，这是在光通信中常用的窗口波长，有利于减少色散并提高数据传输速率。在实际测试中，器件表现出良好的性能，传输损耗为每厘米1.2分贝，中心信道的衍射损耗为6.2分贝，证明了器件的有效性。此外，实测的波长间隔与设计值相近，为0.793纳米，这表明了制造工艺的精确性和稳定性。 值得注意的是，器件对温度的变化具有一定的抗性，温度漂移量为每摄氏度-0.08纳米，这对于在不同环境条件下保持光信号的稳定传输至关重要。这种新型聚合物阵列波导光栅的应用前景广泛，可以用于光纤通信系统中的信号分路、滤波以及高性能光集成电路中。 这篇研究不仅展示了自主合成材料在光子集成器件中的应用潜力，也突显了非线性包层结构的优势，对于推动光通信技术的发展和降低光电子设备的成本具有重要意义。关键词包括光通信、光学器件、阵列波导光栅、平面光波回路和聚合物波导，这些都揭示了文章的核心研究内容和技术背景。