有机无机复合ZrO2-SiO2平面光波导

有机无机复合ZrO2-SiO2平面光波导采用溶胶凝胶法合成ZrO2-SiO2  有机无机复合光波导材料,通过改变其中ZrO2  的含量来调节材料的折射率,使材料分别适用于平面光波导的导光层(  ng≈1.  497)  和衬底层、包层(  nb  =  nc≈1.  479)  。采用旋转涂膜工艺和相应的热处理,在单晶硅基片上制备衬底层、导光层和包层等薄膜,其中导光层介质因具有感光性而可通过紫外光刻来制备光路图案。所得有机无机复合ZrO2-SiO2  板型平面光波导(衬底层+  导光层)  ,用棱镜耦合截断法测试其光损耗在632.  8  nm  波长处约为0.  8  dB/  cm。对板型平面波导的导光层薄膜进行紫外光刻和异丙醇淋洗,制备出脊状光波导通道,在覆盖包层后,即获得埋层沟道式平面光波导。采用端耦合截断法测试了埋层沟道式平面光波导的光损耗(小于0.  1dB/  cm)  ,并观察了其近场图像以及导光材料在近红外窗口的吸收光谱。ZrO2-SiO2  organic2inorganic  hybrid  optical  waveguide  mate  rials  we  re  synthesised  by  the  sol2gel  p  rocess  .Ref  ractive  index  of  the  hybrid  films  was  adjusted  with  diffe  rent  amounts  of  ZrO2  for  the  use  as  guiding  laye  rs(  ref  ractive  index  ng≈1.  497)  ,  buffer  laters  and  clading  laye  rs  (  nb  =  nc≈1.  479)  .  The  hybrid  films  were  depositedon  single2crys  tal  silicon  wafe  rs  (  <≈10  cm)  by  sol2gel  spin2coating.  The  guiding  layers  were  UV2photosensitive  and  so  UV2pat  te  rnable  .  Optical  p  ropagation  loss  in  the  slab  waveguides  was  measured  to  be  about  0.  8  dB/  cm  at  632.  8  nm  ,by  the  cut2back  method  ,  using  p  rism2coupling.  The  buried  channel  waveguides  we  re  also  p  repared  by  pat  ternning  the  guiding  layers  of  the  slab  waveguides  with  UV2curing  and  rinsing  with  isop  ropanol  .  Propagation  loss  in  the  buried  channel  waveguides  was  also  measured  by  the  cut2back  method  ,  using  but  t2coupling.  The  loss  was  lowe  r  than  the  measurement  e  r  ror  ,  or  less  then  0.  1  dB/  cm  at  632.  8  nm.  The  near2field  pat  terns  were  obse  rved  ,  and  absorption  spect  rum  of  the  hybrid  material  for  the  guiding  layers  was  measured.