聚酰亞胺波導(dǎo)材料和器件的研究.pdf

1、隨著光通信及全光網(wǎng)的迅速發(fā)展，以二氧化硅為代表的無機(jī)波導(dǎo)由于高昂的成本及復(fù)雜的工藝使其在下一代光網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用中受到限制，而有機(jī)聚合物波導(dǎo)則由于制備簡單、性能優(yōu)良、器件加工方便且易與現(xiàn)有集成工藝兼容而備受關(guān)注。研究開發(fā)性能優(yōu)良的聚合物波導(dǎo)材料具有重要的實用價值。本文對基于聚酰亞胺的波導(dǎo)材料進(jìn)行研究，以期尋找出適合于波導(dǎo)領(lǐng)域的聚合物材料。 本文首先利用簡單的二步法合成了兩類共七種結(jié)構(gòu)的聚酰亞胺材料，通過紅外光譜表征證明聚合成功。接著對

2、兩類聚酰亞胺材料在熱性能、溶解性能、吸濕性能的測試和比較，發(fā)現(xiàn)含氟聚酰亞胺由于更好的溶解性及更低的吸濕率而更適合于波導(dǎo)領(lǐng)域。 其次介紹了旋涂法制備聚合物平面波導(dǎo)的制作過程，研究了制備聚酰亞胺平面波導(dǎo)的工藝條件，分析討論了影響成膜質(zhì)量的因素。對制各的聚酰亞胺平面波導(dǎo)進(jìn)行了折射率、膜厚、損耗參數(shù)的測量，含氟聚酰亞胺相比普通聚酰亞胺具有更低的折射率和損耗，而且可以通過改變分子結(jié)構(gòu)中的含氟量調(diào)節(jié)折射率。 最后研究了聚酰亞胺波導(dǎo)的

3、非線性電光性質(zhì)。采用馬克條紋法測量了含氟聚酰亞胺的二階非線性系數(shù)d33并研究了含氟量對非線性系數(shù)的影響，所制備的6FDA/SDA的非線性系數(shù)已接近鈮酸鋰。利用衰減全反射原理測量了6FDA/ODA的二次電光系數(shù)，該測量方法具有測試簡單方便、靈敏度高等優(yōu)點，但是測得的聚酰亞胺直流克爾效應(yīng)卻很弱，與液晶材料相比仍有很大差距。 通過對所制備材料的性能測試及比較，最終發(fā)現(xiàn)6FDA/ODA、6FDA/SDA、6FDA/6FIDDA這三種聚酰