【摘 要】
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随着集成光子学的飞速发展,光波导折射率传感器被广泛关注。聚合物材料具有材料灵活度高、加工工艺简单、损耗低、成本低等优点,因此基于聚合物材料的波导折射率传感器的研究
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随着集成光子学的飞速发展,光波导折射率传感器被广泛关注。聚合物材料具有材料灵活度高、加工工艺简单、损耗低、成本低等优点,因此基于聚合物材料的波导折射率传感器的研究对于集成波导折射率传感器的发展有着重要的作用。本论文主要对基于聚合物材料的马赫-曾德(MZI)型波导折射率传感器以及波导布拉格光栅折射率传感器进行了理论和实验研究。主要研究内容包括器件的工作原理,结构设计,制备流程和性能测试四个方面。对于基于聚合物材料的MZI型折射率传感器,主要进行了以下研究：(1)依据光波导的传输理论分析了该器件的工作原理；(2)以聚合物ZPU44和ZPU46作为波导包层及芯层材料,利用matlab和optiwave软件设计并优化了波导截面参数,弯曲半径,传感窗长度等结构参数；(3)结合光刻、反应离子刻蚀等传统的微加工工艺制备该器件；(4)搭建光路测试系统,配制不同折射率值的甘油水溶液对该器件的折射率传感特性进行验证。结果表明该器件在1.33～1.44的折射率传感范围内具有较好的线性度,灵敏度为88dBm/RIU,与理论设计值基本符合。对于基于聚合物材料的波导光栅折射率传感器的研究,主要包括：(1)阐明了该器件的工作原理；(2)以聚合物ZPU44及聚砜作为波导包层及芯层材料,对该器件的波导截面参数、光栅周期等结构参数进行设计；(3)结合传统微加工工艺制备出波导光栅折射率传感器并对结果进行分析。
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